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Pour le Dissipateur thermique, le plus important est que sa base puisse absorber autant de chaleur dégagée par le processeur que possible en peu de temps, c’est-à-dire la capacité d’absorber la chaleur instantanément. Seuls les métaux à haute conductivité thermique peuvent être compétents. Pour les matériaux métalliques thermoconducteurs, la chaleur spécifique et la conductivité thermique sont deux paramètres importants.
La conductivité thermique est définie comme suit : par unité de longueur, par K, combien de watts d’énergie peuvent être transférés, en W/mK. Où « W » fait référence à l’unité d’alimentation thermique, « m » fait référence à l’unité de mesure de longueur et « K » fait référence à l’unité de température absolue. Plus la valeur est élevée, meilleure est la conductivité thermique. Voici un tableau de conductivité thermique de plusieurs métaux courants :
Conductivité thermique (unité : W/mK)
Argent 429 Cuivre 401
Or 317 Aluminium 237
Fer 80 Plomb 34.8
Alliage d’aluminium 1070 226, alliage d’aluminium 1050 209
Alliage d’aluminium 6063 201, alliage d’aluminium 6061 155
On peut voir que l’argent et le cuivre sont les matériaux les mieux conducteurs de chaleur, suivis de l’or et de l’aluminium. Mais l’or et l’argent sont trop chers, donc Dissipateurs thermiques sont principalement fabriqués en aluminium et en cuivre. Cependant, en raison de la densité élevée de cuivre, du processus complexe et du prix élevé, les ventilateurs habituels sont principalement en aluminium plus léger. Bien sûr, pour le dissipateur thermique refroidi à l’air, en plus du coefficient de conductivité thermique, la dissipation de chaleur doit également être prise en compte lors de l’examen du matériau. La capacité thermique de l’appareil, en combinant ces deux paramètres, se reflète la supériorité de l’aluminium. Cependant, cet article ne traite que des aspects du transfert de chaleur, ceux que nous aborderons en détail dans la section suivante.
Afin d’améliorer la conductivité thermique de la base du dissipateur thermique, il faut d’une part choisir un matériau avec un coefficient de conductivité thermique plus élevé, mais d’autre part, il faut également résoudre le problème de l’étanchéité de la combinaison des sources de chaleur telles que le CPU et la base du radiateur. Selon la loi de la conduction thermique, en partant du principe que le matériau est fixe, la capacité de conduction est proportionnelle à la surface de contact et inversement proportionnelle à la distance de contact. Plus la surface de contact est grande, plus la chaleur peut être dissipée rapidement, mais la matrice est fixe pour le CPU, de sorte que la distance de liaison est plus importante.
Bien que théoriquement, le Dissipateur thermique La base peut être en contact étroit avec le processeur, mais objectivement parlant, quelle que soit la douceur des deux surfaces de contact, il y a toujours un espace entre elles, c’est-à-dire qu’il y a de l’air et que la conductivité thermique de l’air est très faible. , ce qui nécessite une excellente conception et une forte adhérence pour fixer fermement le dissipateur thermique au processeur. De plus, il est nécessaire de remplacer l’air par quelque chose avec une meilleure conductivité thermique et déformabilité pour combler ces lacunes, comme de la graisse thermique ou du ruban thermique. La situation idéale est que le dissipateur thermique est solidement fixé au processeur, que le contact entre le dissipateur thermique et le processeur est complètement parallèle pour maintenir la zone de contact aussi grande que possible, et que certains petits espaces entre eux sont entièrement remplis de graisse silicone pour maintenir la résistance thermique de contact au minimum.
Cependant, il convient de préciser que, quel que soit le type de graisse thermique ou de ruban thermique, sa fonction ne peut être qu’auxiliaire et sa résistance thermique est plusieurs fois supérieure à celle du matériau de base de dissipation thermique en cuivre. Afin de maximiser la conductivité thermique de la base du dissipateur thermique, il est nécessaire de s’assurer que la base du dissipateur thermique est lisse et plate, afin que l’écart entre le dissipateur thermique et la surface de contact du processeur puisse être vraiment réduit.
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