各种常用金属材料及铝合金导热系数.pdf

目前市面上散热风扇所使用的散热片材料几乎都是铝合金， 只有极少数是使用其他材料。 事 实上，铝并不是导热系数最好的金属，效果最好的是银，其次是铜，再其次才是铝。但是银 的价格昂贵，不太可能拿来做散热片；铜虽笨重， 但散热效果和价格上有优势，现在也逐步 用来做散热片了；而铝的重量非常轻，兼顾导热性和质量轻两方面，因此， 才普遍被用作电 子零件散热的最佳材料。 铝质散热片并非是百分之百纯铝的， 因为纯铝太达于柔软， 所以都 会加入少量的其他金属， 铸造而成为铝合金， 以获得适当的硬度， 不过铝还是占了约百分之 九十八左右。 导热系数的大小表明金属导热能力的大小， 导热系数越大， 导热热阻值相应降低， 导热 能力增强。 在金属材料中，银的导热系数最高 (表 ) ，但成本高；纯铜其次，但加工不容易。 在风冷散热器中一般用 6063T5 铝合金， 这是因为铝合金的加工性好 (纯铝由于硬度不足， 很 难进行切削加工 ) 、表面处理容易、成本低廉。但随着散热需求的提高，综合运用各种导热 系数高的材料，已是大势所趋。有部分散热片采用了纯铜或铜铝结合的方式来制造。例如， 有的散热片底部采用纯铜， 是为了发挥铜的导热系数大， 传热量相对大的优点， 而鳍片部分 仍采用铝合金片，是为了加工容易， 将换热面积尽可能做大， 以便对流换热量增大。但是此 种方法最大的难点在于如何将铜与铝型鳍片充分地连接， 如果连接不好， 接触热阻会大量产 生，反而影响散热效果。 各种常用金属材料及铝合金导热系数 材料名称 导热系数 材料名称 导热系数 银 99.9% 411 W/m.K 硬铝 4.5%Cu 177 W/m.K 纯铜 398 W/m.K 铸铝 4.5%Cu 163 W/m.K 金 315 W/m.K Mg,0.6%Mn 148 W/m.K 纯铝 237 W/m.K 6061 型铝合金 155 W/m.K 1070 型铝合金 226 W/m.K 黄铜 30%Zn 109 W/m.K 1050 型铝合金 209 W/m.K 钢 0.5%C 54 W/m.K 6063 型铝合金 201 W/m.K 青铜 25%Sn 26 W/m.K 金和银的导热性能比较好， 但缺点就是价格太高， 纯铜散热效果则次之， 但已经算是非常优 秀的了，不过铜片也有缺点：造价高、重量大、不耐腐蚀等。所以现在大多数散热片都是采 用轻盈坚固的铝材料制作的，其中铝合金的热传导能力最好，好的 CPU 风冷散热器一般采 用铝合金制作。 最好的散热材料并不是铝材。 是银， 接着是铜， 金，再者就是铝。 至于金和银， 散热固然好， 可是它的成本高， 制作工艺复杂， 最主要的还是成本问题， 所以这两种材料是商家不大认同 的。 至于铜， 目前市场上也不断的出现了纯铜的散热器， 采用纯铜的材料并不见得好， 铜的导热 性能比起铝要快的多， 但铜的散热没有铝快， 铜可以快速的把热量带走， 但无法在短时间内 把本身的热量散去，这就很有可能造成在 PC 关机时热量在短时间内散不去，在 CPU 上方 形成一个无形的热源。另外铜的可氧化性这是铜本身最大的弊病。当铜一旦出现氧化状态， 从导热和散热方面都会大大的下降。 在以上的铜和铝的对比中形成了一种新型的工艺 —— 铜铝结合。 所谓的铜铝结合就是把铜和 铝通用一定的工艺完美的结合到一块， 让铜快速的把热量传给