[另类]今天看到关于铜和铝散热问题的讨论 [复制链接]

以前纯铜散热器中大都使用转速超高的风扇来辅助散热，而随着用户对静音的要求，厂商也为纯铜散热器换上了大尺寸、低转速的静音风扇。铜具有超强的吸热能力，而自身散热能力较差。得不到外界气流的有效帮助，纯铜散热器散吸热能力快，但热量积聚，不能有效散发，等于是给CPU盖了一床棉被。而纯铝散热器吸热、散热比较均衡，散热能力得到充分地发挥。因此相同情况下，目前纯铜散热器落后铝合金散热器20摄氏度也就很容易理解了。

以上是转载无线论坛的一个帖子

純銅和純鋁代表
　　歸根結底，「銅比鋁吸熱快，銅沒有鋁散熱快」這句話的科學依據是什麼呢？可能諸位能夠明確說出來的就很少了，今天小編就給大家講講這個現象的根本原理。
材料
熱傳導率K (W/m2K)
銀 429
銅 401
金 317
鋁 237
金屬熱傳導率對比表
　　傳熱係數的通俗定義是「在單位溫差下，單位時間內通過單位面積的熱量」，單位是J/m2ks，或者W/m2k，其中J是熱量單位焦耳，m2表示面積單位平方米，K是溫度單位開爾文，也可以用攝氏溫標的C代替，s是時間單位秒。從圖上看銅的熱傳導係數約是鋁的1.69倍，因此用銅和鋁來製造相同截面積的散熱器，單位時間內純銅的比純鋁能從CPU核心帶走更多熱量，「銅比鋁吸熱快」，前面半句已經論證完畢。
材料
比熱容J/kgK
鋁 0.9
銀 0.24
銅 0.39
金屬比熱容對比表
　　而後面半句「銅沒有鋁散熱快」，事實確實如此。證明這個需要引出另一個重要熱力學參數：比熱。學過中學物理的人都知道比熱的定義是「使單位質量的物質溫度提升1度需要的熱量」，單位是J/kgK。大家也從上面的表中看出銅的比熱容比鋁要小，銅降低1度的溫度，散發的熱量應該比鋁小，這樣說來，銅應該比鋁散熱快。但是大家也許沒注意到銅的密度是8.9kg/m3，而鋁的只有是2.7kg/m3，接近鋁的3.3倍，因此製成同樣體積的散熱片，質量方面銅會比鋁大近3.3倍，純銅材質比純鋁材質的熱容量還是大將近一半。熱容量大了，散熱就變得慢了。通過上述理論的說明，「銅沒有鋁散熱快」的原因我們也找到了。
　　這樣我們就從根本上明白了「銅比鋁吸熱快，銅沒有鋁散熱快」的原因。以後在選擇散熱器的時候，可以運用此理論，如果選擇純銅散熱器，應選擇配備轉速較高，風量較大的風扇產品，避免銅的熱量散發不了，產生散熱瓶頸。

什么是比热容，单位质量的某种物质温度升高1℃所吸收的热量（或降低1℃所释放的热量）叫做这种物质的比热容。
引用41楼“铜的比热容是0.39×10^3J/(kg·℃),纯铜的密度是8900Ｋg／m３； 铝的比热容是0.88×10^3 J/(kg·℃),纯铝的密度是2700Ｋg／m３；”说明在相同体积下，铜的比热容比铝大。也就是说相同体积下，降低1℃，铜要比铝释放出更多的能量。

假设铜和铝的形状相同，表面积一样，体积一样，所含热能一样（同样体积下，铜的比热容比铝大，所以起始温度铜比铝低。有些朋友不要以为它们的起始温度是一样的，呵呵！~），在空气中散热。也就是说铜和铝同时通过空气传导热量出去！在这里起到决定因素，是空气的热传导率。
设1：若空气的热传导率大于铝热传导率.  
          由于铝热传导率比铜低，所以物质内部热能要传导到表面比铜慢。空气带走铜的热量比铝多。铜比铝的散热效果好。
设2：若空气的热传导率小于铝热传导率.  
          由于空气的热传导比铝小，铝铜的内部能量传到到表面，可以足够空气带走足额的热能。铜和铝的散热效果一样。

lz问的是：在相同表面积的情况下，谁的散热快？
    其他情况没有说明。影响的因素太多了。lz问得有些笼统了。
    首先：散热只与物体的表面物理性质（如：形状、表面积、表面状况等）有关。
（1）外界情况相同，并且两物体的温度相同（并恒定），并且铜、铝的表面（形状、光洁度等）情况完全相同。通过辐射、传导等形式所散失的热量在相同的时间内，应该是一样的，也就是散热速度一样。
我想lz真正想问得应该是：
（2）外界情况相同，在制热功率（热源功率）一定的情况下，谁的散热快，（也就是前面好多朋友谈到，散热器使用铜的还是铝的的问题。）现在这个问题涉及了：
a、铜、铝的导热率
b、铜、铝的比热
这种情况下，两者的散热的速度也是一样的。朋友们会说，那为什么用铜的散热而不是用铝的呢？
关键是这时的热源的温度是不同的。（这时已达到热平衡，温度的变化来调整这个平衡点）
    我们看到的铜的散热器，如果用铝质（相同的表面积、形状等）的，温度会比铜质的高一些。

其他情况太多了，还需具体分析，就不说了。