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标题: 看一看散热器热管解剖图 [打印本页]
作者: 563406    时间: 2009-7-13 21:20
标题: 看一看散热器热管解剖图
本帖最后由 563406 于 2009-7-13 21:26 编辑

对于玩家来说，配有热管的散热器已经很普遍，从最早在航天领域的使用到后来笔记本散热和CPU散热器的使用，热管技术给人们带来的太多的好处。不过，又有多少人真正的了解热管的内部是什么样的？什么样的热管才算好？顶级散热器里热管内部是什么样的？让我们一起来看看，热管内部究竟是什么样的？

    此次介绍这六款顶级CPU散热器，分别为：IFX-14、ULTRA 120EX、SI128SE、TOWER120、NT06、Taisol 433。

● 利民顶级散热器：Ultra 120eX

    首先介绍的这款散热器是利民的Ultra 120eX，它的内部采用的是铜粉末内壁热管。



热管内部采用铜粉末内壁



被切开的热管部分


内壁厚度、全铜材质

    热管是全封闭的系统，内部液体为纯水（不含任何杂质）。热管内部为真空状态，若内部有空气则会氧化热管内壁，过一段时间之后就会严重影响导热性能。


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    热管是一种高效的强化传热元件。1942年，美国人高格勒提出热管的工作原理，但未引起人们的注意。1964年，因为航天技术的需要，美国人格罗弗发明了这种新型的传热元件。从70年代开始，热管已从实验室研究迅速地转向实用阶段。

    热管是封闭系统，由管壳、吸液芯和工质组成。热管利用工质相变的物理过程来传递热量。当热量从蒸发段传入时，吸液芯内的工质受热蒸发，蒸气在冷凝段接触到冷的吸热芯表面，放出热量。而工质在蒸发段蒸发，使气液交界面下凹，形成许多弯月形液面，产生毛细压头，把冷凝液送回蒸发段，完成闭合循环。这样，工质的蒸发和冷凝便把热量源源不断地从热端传到冷端。

● 风冷之王 Tower 120

    接下来是风冷之王Tower 120散热器，这款散热器的性能被众多玩家称赞，究竟这款散热器有何特别之处，使其性能可以如此突出？相信热管的做工会告诉你答案。




Tower 120的热管内壁



热管内壁较厚



密集的鳍片、热管和鳍片采用焊接工艺都有助于性能的提升


    被誉为风冷之王的Tower 120散热器，性能突出的原因部分原因不仅仅是工艺，部分原因还在于热管的性能以及热管和鳍片的做工。


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    从技术角度看，热管的核心作用提高热传递的效率，将热量快速从热源带离，而非一般意义上所说的“散热”——这则涵括与外界环境进行热交换的过程。热管的动作温度范围十分宽广。从零下200度～1000度均可使用热管导热。



● 能带两台风扇的散热器

    利民这款IFX14散热器设计上要更为怪异，附带的两个风扇支架可以使其可以安装两个12cm风扇，性能上有绝对的优势。



IFX14的热管内壁



被切开的部分



热管的内壁厚度不如Ultra 120eX

    这款散热器的性能不错，在同时使用两台风扇时噪音比较大，不过这款散热器并不是针对静音玩家设计的，噪音也就不必考虑太多。


    热管的工作原理很简单，热管分为蒸发受热端和冷凝端两部分（具体到产品上，受热端就是和散热器底座接触的部分）。当受热端开始受热的时候，管壁周围的液体就会瞬间汽化，产生蒸气，此时这部分的压力就会变大，蒸气流在压力的牵引下向冷凝端流动。蒸气流到达冷凝端后冷凝成液体， 同时也放出大量的热量，最后借助毛细力回到蒸发受热端完成一次循环。


    典型的热管是由管壳、吸液芯和端盖组成，将管内抽到的负压后充以适量的工作液体，使紧贴管内壁的吸液芯毛细多孔材料中充满液体后加以密封。管的一端为蒸发段（加热段），另一端为冷凝段（冷却段），根据需要可以在两段中间布置绝热段。

● 热管弯曲程度很重要

    再来看看利民这款SI 128SE散热器，这款散热器配备了四根U型热管，从图片上看热管内壁比较厚。



热管的内壁都是铜粉末



散热器设计中规中矩、热管的弯曲程度不大



热管内部做工

    这款散热器热管内部的铜粉较多，重要的是热管的弯曲程度不高，虽然弯曲程度在一定程度上影响了性能，但是这样平滑的弯曲还是可以接受的。


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    热管直通的状态下具有最好的热传递效能。但是在实际使用中，热管经常要被弯曲。弯曲后的热传递性能会出现不同程度下降，这也与工艺好坏有密切联系。热管弯曲有一点必须要注意：在弯曲部位要尽量保持直径无变化，或是变化很小。如果出现严重形变，比如本来圆柱形的外壁变成扁平形状，则会大幅降低热传导性能，因为过大的形变会导致热管内部的毛细结构部分中断。

    沟槽热管在这方面非常敏感，当沟槽管弯曲为90度时，导热性能只能达到原来性能的一半。部分采用沟槽管的散热器甚至将其弯曲180度，那样的效果可想而知了。而烧结式热管在弯曲时的敏感度就小多了，虽然弯曲后性能也会有部分下降，但是并不明显。一般高端的热管散热器中可以见到烧结管的身影。
● 银欣NT06

    银欣散热器虽然不及机箱影响力大，但是散热器的做工也不错，此前笔者给大家介绍过银欣的NT01散热器，8mm厚的热管给人留下了深刻的印象。



热管内壁内壁也有铜粉末



配备了三根热管



热管的内壁

    热管的厚度跟导热性能也有很大的关系，直径越大的热管热阻值越小。而目前主流的散热器热管直径都为6mm，很少有散热器的热管直径能达到8mm厚。


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    以热管长度均为150mm计算，经过有关权威机构测试，直径为3mm的热管其热阻值为0.33（测试物体温度变化区间60～90度）。而直径为5mm的时候，热阻立刻降到了0.11，已经可以满足绝大部分场合对导热的要求了。而当热管直径扩大到8mm的时候，热阻竟然达到了0.0625，这是大部分金属材质散热器难以企及的热阻。

    不同直径的热管，最大导热量区别有多大呢？台湾某研究所给出了一组参考数值。直径为3mm的正品热管，2.8个标准热传递周期中只能传递15W（15焦耳/s）的热量。而直径为5mm的热管，在1.8个热传递周期最大热量传递达到了45W，是3mm热管的3倍！而8mm的热管产品只需0.6个周期就可以传递高达80W的热量。如此高的传热量，如果没有良好的散热片设计和风扇配合，很容易导致热量无法正常发散。

● 看老散热器的热管有什么——Taisol 433

    最后来看看Taisol的433散热器，这款散热器的热管内部跟上面几款散热器的内部稍有不同，内部包裹有铜布。



与其它散热器的热管内部略有不同


内部还有铜丝

    经过拆解之后，笔者发现高端散热器热管的内部主要还是会用到铜粉，这也是为什么散热器的性能表现不错的原因之一。这款Taisol 433是一款推出较早的产品，所以热管的内部设计可能会稍有不同。
作者: wan19880125    时间: 2009-7-13 23:12
:a23:第一次见到啊！感觉很神奇！
学习了
作者: ak47fans    时间: 2009-7-14 07:48
感觉好毛啊！
作者: 来得及    时间: 2009-7-14 20:06
好工艺
作者: pakmecgb    时间: 2009-7-16 07:51
我关心的是全部是LZ你自己拆了的？不要赔咯？嘎嘎
作者: wutongshu88    时间: 2009-7-16 16:10
一直就对热管，里面感到神奇。今天终于知道了。学习了，很不错啊
作者: 7894848    时间: 2009-7-16 21:07
很棒的文章啊，剖析的这么透彻
了解学习
作者: 纸飞机    时间: 2009-7-17 00:17
学习了,,,可好可惜这几个散热......:a49:
作者: iamlyg98    时间: 2009-7-27 20:27
楼主这种专研精神值得学习
作者: 我也就是来看看    时间: 2009-7-28 21:57
楼主这种专研精神值得学习
作者: bb7077    时间: 2009-7-29 20:58
大大得上了一堂课··好好学习天天向上···
作者: 小兔子    时间: 2009-7-30 11:11
以前还以为，里面是冷却液呢。
作者: nomatter    时间: 2009-8-5 14:59
太专业了。



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