（製品写真は最新のヒートシンクです。詳しくはお問い合わせください）
アルミニウム ヒートシンクは CPU から発せられる熱をどのように放散しますか?
熱は伝導、対流、放射という 3 つの方法で伝導されることは誰もが知っています。
放射線
これは、熱源から電磁的な形で熱エネルギーが直接放散されることを指します。 真空中での照射が可能です。 輻射の熱伝達効率は熱源の材質や表面の色によって異なります。
伝導
これは分子間の運動エネルギーの交換を指し、エネルギーの低い粒子はエネルギーの高い粒子と衝突してエネルギーを獲得しますが、単一のヒートシンクは熱エネルギーを伝導できません。 結論として、ヒートシンクが CPU から熱を得る主な方法は伝導です。
対流
熱い物質の移動による熱の伝達です。 これは、熱エネルギーが気体または液体に囲まれた熱源から発生し、熱エネルギーが分子の運動を通じて伝達されることを意味します。 ヒートシンクにファンを追加することで強制対流を実現できます。 対流は、ファンとフィンの組み合わせの主な冷却方法です。
CPU から発生する熱の大部分はファンによる対流によって運び去られ、輻射によって放散される熱はほんの一部です。
より良い放熱効果を得るには、ヒートシンクをその効果を高める形状に設計する必要があります。 通常、この目標を達成するには 2 つの方法が使用されます。1 つはヒートシンクの表面積を最大化し、空気の循環を促進することです。 しかも強力なファン付き。
金属フィンを使用すると、放熱面積が増えるだけでなく、優れた金属フィン設計により対流の効率も向上します。
ヒートパイプ付きアルミピンフィンヒートシンクとCPUとの接触面をできるだけ滑らかにしないと、CPUとヒートシンクの間に断熱層が形成されてしまいます。
もちろん、たとえ接触面が非常に滑らかであっても、隙間が生じることは避けられません。 したがって、接触面積を増やすために、放熱ペースト、放熱シリコーングリス、または特殊な放熱パッチを接触領域に補助的に使用することができます。
したがって、効率的な放熱設計として、できるだけ大きなヒートシンクと強力なファンを搭載する必要があります。
一部の賢明な設計ソリューションでは、空気流がファンのドライブの下をスムーズに通過し、ファンの実際の冷却効果を向上させるために、特別な金属フィン設計を使用しています。
もちろん、理想的なソリューションには液体冷却装置も含まれます。
ほとんどのヒートシンクが金属アルミニウムでできているのはなぜですか?
アルミニウムは安価で金属切削性に優れているため、ヒートシンクの製造に最適です。
一般に、純粋な金属は合金よりも熱を伝導します。 しかし、純アルミニウムよりも優れた金属加工特性が得られるため、実際の製品を製造する工場ではアルミニウム合金が使用されることが一般的です。
銅がアルミニウムのほぼ2倍熱を伝導することは多くの人が知っていますが、なぜ銅がヒートシンクの製造に大量に使用されないのでしょうか?
これは、ヒートシンクの放熱効率は材質の熱伝導率だけではなく、銅製ヒートシンクの放熱効果はアルミ製ヒートシンクの2倍にもならないためです。 冷却性能が向上しても、価格の高さ、密度の高さ、重量、不十分な剛性、その他考慮すべき要素などの欠点は補われません。
それにもかかわらず、一部のヒートシンクは銅とアルミニウムの混合物で作られています。 これらのヒートシンクのベースは通常銅で作られており、金属フィンはアルミニウムで作られています。
「黒色の物体は最もよく放射するため、すべてのヒートシンクは黒色である必要があります。」
熱の大部分は対流によって伝達されますが、対照的に、放射の影響はまったく重要ではありません。
色は異なるが同じ構造の 2 つのヒートシンクを性能テストに使用したところ、それらの性能の差はほとんど無視できることがわかりました。
ヒートシンクを異なる色のコートで陽極酸化することにより、メーカーはさまざまな消費者の視覚的ニーズに応えているだけです。 ヒートシンクには、黒、銀、さらには青、緑、金、赤、紫など、さまざまな色があります。 ただし、ヒートシンクのパフォーマンスには大きな違いはありません。
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