目前所有的散热器都以热传导

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可以用热传导原理的应用有什么

简介

热传导是热量从高温处传导到低温处的过程。利用热传导原理，人们开发出了

许多应用，用于各种领域，从工业到家庭，从医学到科学研究。本文将介绍一些常见的可以使用热传导原理的应用。

应用举例

以下列举了几个常见的应用，这些应用均是基于热传导原理：

1.散热器：散热器是用于散热的装置，通常采用金属材料制造，如铝、

铜等。热传导原理使得热量从CPU等热源传导到散热器，并通过散热器的表面散发出去，以保持设备的正常工作温度。

2.冷却系统：冷却系统利用热传导原理将热量从热源移除，以保持物

体的低温状态。常见的冷却系统应用包括冰箱、空调等。这些系统通过将热量从内部空间传导到外部环境来实现冷却效果。

3.热导材料：热导材料具有良好的热传导性能，常用于导热器、热沉

等设备中。铜、铝等金属材料以及石墨等非金属材料都是常见的热导材料。它们能够高效地传导热量，以实现各种应用需求。

4.温度传感器：温度传感器利用热传导原理测量物体的温度。常见的

温度传感器包括热电阻、热电偶等。这些传感器通过测量热量的传导程度来得出物体的温度信息。

5.热成像技术：热成像技术利用热传导原理测量物体的表面温度分布，

并通过显示出不同温度区域的颜色来呈现热图像。热成像技术在建筑、医学、军事等领域有广泛的应用，例如检测建筑物的热量损失、诊断疾病等。

6.电热设备：电热设备利用通过电流产生的热量来实现加热效果。例

如电热水壶、电热毯等。当电流通过导电物质时，其产生的热量通过热传导原理传导到设备表面，并使物体加热。

7.热传导制冷：热传导制冷是一种利用热传导原理进行制冷的方法。

冷却散热器的工作原理

冷却散热器是用于将热量从一个物体或系统中传导到周围环境的装置。其工作原理基于热传导、传导和对流的机制。

1. 热传导：冷却散热器通过直接接触热源，利用热传导的方式将热量从热源传递出来。通常，冷却散热器的表面会与热源表面紧密接触，以实现更高的热传导效率。

2. 对流：冷却散热器通过对流的方式将热量从表面传递到周围的空气中。通常，冷却散热器表面会设计成类似散热片的结构，以增加其表面积，提高热量与空气间的热交换率。当空气经过冷却散热器时，热量会通过对流传递到空气中。

3. 传导：冷却散热器内部会包含导热介质，如铜管或铝片等，以提供额外的热传导路径。热量从热源经过导热介质传导到冷却散热器的表面，然后通过对流释放到环境中。

综上所述，冷却散热器的工作原理主要包括热传导、传导和对流。通过这些机制，冷却散热器能够有效地将热量从热源传递出来，实现热量的散热和降温。

电子器件中的热传导与热辐射机制研究

随着科技的进步，电子器件在我们的日常生活中扮演着越来越重要的角色。从

智能手机到电脑，从家用电器到工业设备，电子器件的使用范围越来越广泛。然而，随着电子器件的不断发展，热问题也逐渐凸显出来。热传导和热辐射机制的研究成为了解决这一问题的关键。

热传导是指热量通过物质内部的传递。在电子器件中，热传导是热量从芯片、

电路板等热源传递到散热器或周围环境的过程。热传导的机制主要包括导热、对流和辐射。导热是指热量通过物质内部的分子传递，是最常见的热传导方式。对流是指热量通过流体的传递，常见于散热器中的风扇。而辐射则是指热量以电磁波的形式传递，是热传导中最复杂的一种方式。

热辐射机制是研究热辐射传递的物理学分支。热辐射是指物体由于温度而发射

的热能，以电磁波的形式传递。根据黑体辐射定律，物体的辐射功率与温度的四次方成正比。因此，温度越高，辐射功率就越大。在电子器件中，热辐射是一种重要的热传导方式，尤其是在高温环境下。

研究电子器件中的热传导与热辐射机制对于提高器件的散热效果和延长器件的

使用寿命具有重要意义。一方面，了解热传导与热辐射机制可以帮助我们设计更有效的散热系统。通过优化散热器的结构和材料，可以提高热传导效率，减少热能的损失。另一方面，研究热传导与热辐射机制可以帮助我们预测和解决器件中的热问题。通过模拟和实验研究，可以确定器件在不同工作条件下的热特性，为优化器件的散热设计提供依据。

在研究热传导与热辐射机制的过程中，我们需要考虑不同材料的热导率和辐射

特性。热导率是材料传导热量的能力，是研究热传导机制的重要参数。不同材料的热导率差异很大，因此选择合适的材料对于提高散热效果至关重要。同时，不同材料的辐射特性也会对热辐射机制产生影响。一些材料对热辐射的吸收和发射能力较

散热器培训资料

散热器是一种常见的热交换设备，用于将热量从热源传递到环境中。它广泛应用于各种工业和家庭领域，例如汽车发动机冷却系统、暖气

系统以及冷却塔等。本文将介绍散热器的工作原理、类型和维护保养

等方面的知识。

一、工作原理

散热器通过热传导和对流作用来实现热量的传递。当热源（如汽车

发动机）产生热量时，散热器中的热介质（常为水或冷却液）流经散

热器管道，吸收热量并将其带到散热器表面。随后，空气通过散热器

表面，与热介质进行热交换，将热量带走，达到冷却的效果。

二、类型

1. 水冷散热器

水冷散热器是最常见的一种类型。它由散热器芯片、水泵、水箱和

风扇等组成。水泵将冷却液循环流动，通过芯片吸收热量，然后通过

风扇对冷却液进行散热。水冷散热器具有散热效果好、噪音低等优点，适用于高功率设备的散热需求。

2. 气冷散热器

气冷散热器利用风扇将空气对散热器进行散热，不需要水泵等附件。它适用于功率较低的设备，例如家用电脑。气冷散热器的安装简便，

但散热效果相对较差，噪音较大。

3. 吸热式散热器

吸热式散热器是一种相对较新的散热器类型，它利用吸附剂来吸收

热量，并通过换热器将热量传递给空气。吸热式散热器具有结构简单、功效稳定等优点，适用于某些特定的工业领域。

三、维护保养

1. 清洁散热器

散热器在使用一段时间后会积累灰尘和污垢，影响散热效果。定期

清洁散热器非常重要。可以使用吹风机或压缩气罐将灰尘吹走，也可

以使用专门的清洗剂进行清洗。

2. 检查散热器芯片

散热器芯片是散热器的核心部件，需要定期检查。如果发现芯片有

损坏或腐蚀的情况，应及时更换。

电脑CPU散热技术解析

随着计算机性能的不断提升，CPU（中央处理器）的散热问题越来越受到关注。CPU散热技术的有效应用可以保证计算机的稳定性和寿命，同时提高计算机的性能。本文将深入探讨电脑CPU散热技术的原理和应用。

一、散热原理

CPU在工作过程中会产生大量的热量，如果不能有效地散热，就容易导致CPU过热，从而降低计算机的性能甚至损坏CPU。因此，了解散热原理是理解CPU散热技术的基础。

1. 热传导

热传导是CPU散热的重要环节。它通过固体材料的导热性能，将CPU产生的热量传递到散热器中。通常使用的导热材料有金属导热膏和热传导片等。

2. 散热器

散热器是CPU散热的核心部件。它利用导热技术，将CPU传导过来的热量尽快散发到空气中。散热器种类繁多，常见的有风冷散热器和水冷散热器。

风冷散热器通过安装在散热片上的风扇，通过空气对流的方式将散热片上的热量带走。而水冷散热器则通过水泵循环，将CPU的热量传导到水冷系统中，再通过散热片和风扇将热量散发出去。

3. 散热风扇

散热风扇通常与散热器配合使用。它的主要功能是对散热器进行强

制散热，增加空气对流，提高散热效果。根据风扇的转速和噪音产生

情况，可以分为普通风扇和PWM风扇。

二、常见散热技术

1. 大散热面积设计

大散热面积设计是提高CPU散热效果的重要手段之一。通过增加

散热片的数量或表面积，可以增大散热面积，提高散热效果。

2. 风扇技术

针对风扇的技术也是提高散热效果的关键手段之一。风扇的转速和

叶片的设计都会影响散热效果。一般来说，高转速的风扇能带走更多

的热量，但会产生更大的噪音。

热传导和热传导的应用

热传导是热量通过物质内部的分子传递而导致物体温度变化的过程。它是在没有外力作用下，由高温物体向低温物体传递热能的方式。热

传导的应用广泛，从日常生活到科学研究和工程技术，都离不开对热

传导的理解和应用。

一、热传导的基本原理和表达方式

热传导的基本原理是由于物体内部的分子间相互作用导致的热能传递。当物体的一部分受热时，分子的热运动增强，导致其周围的分子

跟随受热并传递热能。这样，热量从高温区域向低温区域传导，直到

达到平衡。

热传导的表达方式可以用热传导方程来表示：

Q = -kA(dT/dx)t

其中，Q是通过物体传递的热量，k是热导率，A是传热截面积，

dT/dx表示温度梯度，t表示时间。这个方程表明了各个因素对热传导

的影响，为热传导的应用提供了理论基础。

二、热传导的应用

1. 散热器

散热器是利用热传导的原理来帮助物体散热的设备。例如，计算机CPU散热器通过接触表面提供更大的散热面积，从而加快热量的传递。这样可以有效降低CPU的温度，提高计算机的稳定性和性能。

2. 建筑节能

在建筑中，热传导被广泛应用于节能措施中。例如，在夏季，屋顶

和墙壁的保温材料可以减少室外热量向室内的传导，减少空调使用，

节约能源。而在冬季，保温材料可以防止室内热量向室外的传导，提

高室内温度，降低取暖费用。

3. 热传导测量

热传导可以用于测量物体的热导率。通过将一定温差施加在物体上，测量物体的传热速率和温度梯度，可以计算出物体的热导率。这对于

工程和科学研究中的材料选型和性能评估非常重要。

4. 热能传递系统

热传导还被应用于热能传递系统中。例如，传统的蒸汽发电厂中，

热传导和热辐射的区别与应用

热传导和热辐射是热能传递的两种主要方式。热传导是指热量通过物质的直接

接触和分子间的碰撞传递，而热辐射则是指热能以电磁波的形式传递，不需要介质来传递热量。这两种方式在自然界和工程领域中都有广泛的应用。

首先，我们来看一下热传导的特点和应用。热传导是通过物质内部的分子碰撞

传递热量的过程。在固体、液体和气体中，分子之间会不断地碰撞，从而使热能从高温区域传递到低温区域。热传导的速度取决于物质的导热性能，导热性能越好，热传导速度越快。这也是为什么金属等导热性能较好的物质能够迅速传递热量的原因。

热传导在工程领域有着广泛的应用。例如，热传导被用于制冷设备中的散热器。散热器通过导热材料将热量从制冷设备中传递到空气中，从而降低设备的温度。此外，热传导还被应用于建筑材料中的隔热层。隔热层能够减缓热量通过建筑物墙壁的传递速度，从而提高建筑物的保温性能。

与热传导相比，热辐射是一种不需要介质传递热量的方式。热辐射是指热能以

电磁波的形式传递，可以在真空中传播。热辐射的能量主要来自物体的温度，温度越高，辐射的能量越大。热辐射的速度很快，且不受物质性质的影响。

热辐射在自然界和工程领域中都有广泛的应用。在自然界中，太阳的辐射能量

使地球变暖，维持了地球上的生命。在工程领域，热辐射被广泛应用于加热设备和热能转换系统中。例如，太阳能热水器利用太阳的辐射能将光能转化为热能，从而加热水。此外，热辐射还被用于红外线热成像技术，可以通过检测物体辐射的红外线来获取物体的温度分布情况，广泛应用于医疗、军事和建筑等领域。

热管散热器工作原理

热管散热器是一种高效的散热装置，它利用热管的热传导和相变特性来有效地转移和散发热量。热管散热器由一个闭合的金属管路构成，内部充满了一定量的工作流体（通常为液态或气态）。其主要工作原理可分为四个步骤：蒸发、传热、冷凝和回流。

首先，在热管的一个端口（蒸发段），流体吸热并迅速蒸发。这个过程中，流体从液态转变为气态，吸收热量，将热量从热源传递给热管。

其次，蒸汽沿着热管内壁的空间传递到较冷的区域，这个区域称为传热段。在传热段，蒸汽释放热量，传递给热管的外壁。这个过程通过热传导来实现，蒸汽使得热量沿着热管向外传递。

然后，当蒸汽接触到冷却介质（如散热片或风扇），它会散热并迅速冷凝。冷凝过程中，蒸汽从气态转变为液态，释放出大量潜热，将热量转移到散热介质上。

最后，冷凝后的流体以液态的形式回流到热管的蒸发段。这个回流过程由于重力或毛细管作用而实现。回流后，流体再次吸热并蒸发，循环往复。

热管散热器的工作原理基于热传导和相变热的原理，使得热量能够从热源迅速传递到散热器的表面，并通过冷凝散热的方式转移给外部环境。这种结构和工作原理使得热管散热器具有高效、可靠和紧凑的特点，被广泛应用于电子设备、航空航天、医疗器械等领域的散热解决方案中。

能源与动力工程实验报告

实验目的：

本实验旨在通过研究能源与动力工程领域的相关实验，探讨能源的

转化与利用以及动力工程中的能量传递与转换等内容，从而加深对可

再生能源与传统能源的认识，并了解不同能源在动力系统中的应用。

实验仪器：

1. 散热器

2. 发电机

3. 蒸汽涡轮

4. 燃气轮机

5. 太阳能电池板

6. 风力发电装置

实验一：散热器的热传导性能测试

散热器是能源工程中常见的热能转换装置，其主要功能是将工作介

质中的热能通过热传导的方式散发到周围环境中。本实验通过测量散

热器的热传导性能，可以了解不同散热器的散热效果及其适用范围。

实验步骤：

1. 将散热器的工作介质注入到实验设备中，并保持一定的工作温度。

2. 测量散热器表面的温度变化，并记录相应的时间数据。

3. 根据温度和时间的关系，计算散热器的热传导性能系数。

实验结果：

经过实验数据的处理和分析，得到了散热器的热传导性能系数为X。

实验二：发电机的效率测试

发电机是能源与动力工程领域中最常见的能量转换设备之一，其将

机械能转化为电能。本实验通过测试不同转速下发电机的电功率和机

械功率，可以计算出发电机的效率，进而了解其能量转换的效果。

实验步骤：

1. 将发电机与驱动设备连接，使其转动。

2. 测量发电机输出的电功率，可以通过电流和电压的测量计算得到。

3. 在不同转速下测量发电机的机械功率，并记录相应的数据。

4. 根据电功率和机械功率的关系，计算发电机的效率。

实验结果：

经过实验数据的处理和分析，得到了发电机在不同转速下的效率变

化曲线，分析并得出结论。

实验三：蒸汽涡轮与燃气轮机效率对比实验

散热器原理

散热器是一种用于散热的装置，广泛应用于电子设备、汽车发动机、工业设备

等领域。它的作用是将设备产生的热量快速有效地散发出去，以保持设备的正常工作温度。在本文中，我们将详细介绍散热器的原理及其工作过程。

散热器的原理主要是利用热传导和对流传热来实现热量的散发。当设备工作时，产生的热量会通过散热器的金属材料传导到散热器的表面。散热器表面通常采用铝合金或铜等材料，这些金属具有良好的导热性能，可以迅速将热量传导到散热器表面。

一旦热量传导到散热器表面，散热器就会利用对流传热的原理将热量散发出去。对流传热是通过流体（一般是空气）与固体表面的接触来实现热量传递的过程。散热器通常设计成具有大面积的散热片或散热管，这样可以增加与空气接触的表面积，提高散热效率。

除了传统的空气散热器，还有一种被广泛应用于汽车发动机散热的液冷散热器。液冷散热器通过循环冷却液来将热量带出发动机，然后通过散热器散发出去。液冷散热器通常由散热器芯和风扇组成，通过风扇的吹风来加速散热。

在实际应用中，散热器的设计和选材非常重要。合理的设计可以提高散热效率，选用合适的材料可以降低散热器的成本和重量。此外，散热器的安装位置和通风情况也会影响散热效果，需要进行合理的布局和设计。

总的来说，散热器是一种非常重要的设备，它可以有效地将设备产生的热量散

发出去，保持设备的正常工作温度。通过利用热传导和对流传热的原理，散热器可以高效地实现热量的散发。在实际应用中，合理的设计和选材对散热器的性能有着重要的影响。希望本文对您理解散热器的原理有所帮助。

散热器工作原理

散热器是一种用于散发或传导热量的设备，主要用于降低物体或环境中的温度。散热器工作原理基于热传导、对流和辐射三种方式。

热传导是散热器最主要的工作原理之一。散热器通常由导热性能良好的金属材料制成，如铜、铝等。当散热器与高温物体接触时，热量会通过材料的导热性质快速传递到散热器上。通过材料内部的分子间的热传导，散热器会将热量快速传导到散热器表面。

对流是散热器的另一种工作原理。当散热器表面的温度升高时，周围空气会接触到散热器表面，空气与散热器表面发生热交换。热交换过程中，热量会从高温的散热器表面传递到空气中，使得空气温度升高。然后，热空气会向上升起，同时由于冷空气的补充，形成自然对流循环。这种对流循环有助于将热量从散热器传递到周围环境。

辐射是散热器的第三种工作原理。热能的电磁辐射会从散热器的表面传出，不需要介质的传导和对流。散热器表面会辐射出热能，这种辐射的能量主要来自材料内部传导的热能。辐射的热能会通过电磁波的方式传播到周围环境。

这三种工作原理综合作用，使得散热器能够将热量从高温区域迅速传递到周围环境中，起到降低温度的作用。不同类型的散热器有不同的设计和原理，但其基本的工作方式都是上述原理的变种。

散热器工作原理

引言概述：

散热器是电子设备中常见的一个组件，它的主要作用是通过散热将设备产生的热量有效地转移出去，以保持设备的正常运行温度。本文将详细介绍散热器的工作原理，包括热传导、对流散热、辐射散热以及散热器材料的选择等方面。

一、热传导

1.1 热传导的基本原理

热传导是指热量通过固体材料的传递过程。固体材料的份子内部存在着热振动，当其中的一个份子受热时，它会传递给周围的份子，从而使热量在材料内部传导。这种传导过程主要依靠固体材料的导热性能来实现。

1.2 热传导的影响因素

热传导的速度受到多种因素的影响，主要包括材料的导热系数、材料的厚度、温度差以及材料的界面接触情况等。导热系数越大，热传导速度越快；材料的厚度越小，热传导速度越快；温度差越大，热传导速度越快；材料的界面接触越好，热传导速度越快。

1.3 热传导在散热器中的应用

在散热器中，热传导主要用于将热量从热源（如CPU）传递到散热器的散热片上。通过选择导热系数高的材料，并保持散热片与热源之间的良好接触，可以有效地提高热量的传导速度。

二、对流散热

2.1 对流散热的基本原理

对流散热是指通过流体（如空气）的对流传热来实现散热的过程。当散热片表面的热量传递给周围的空气时，空气受热后会变得疏松，密度减小，从而形成上升的气流。这样的气流将带走热量，实现对流散热。

2.2 对流散热的影响因素

对流散热的速度受到多种因素的影响，主要包括流体的流速、流体的温度、散热片表面积以及散热片表面的形态等。流速越大，对流散热速度越快；流体温度越低，对流散热速度越快；散热片表面积越大，对流散热速度越快；散热片表面的形态越复杂，对流散热速度越快。

采暖散热器内部结构

采暖散热器的内部结构主要分为以下几部分：

1. 热源：这是散热器的核心部分，也是热量的来源。常见的热源有电热丝、石英管、红外线等。

2. 散热板：散热板是用来传递热量的媒介，通常采用导热性能良好的材料制成，如铝合金、铜等。散热

板上会有许多小孔，用于增大与空气的接触面积，提高散热效率。

3. 散热翅片：散热翅片主要作用是扩大散热面积，增加散热效率。翅片一般采用铜、铝等导热性能良好

的材料制成。

4. 控制系统：控制系统主要用于调节散热器的温度和工作时间，一般包括温度传感器、控制器和执行器

等部件。

5. 防护网：防护网主要用于保护散热器不被外物撞击或刮伤，同时也能防止儿童接触到高温的散热器表

面。

总的来说，采暖散热器的内部结构非常复杂，每一部分都有其独特的作用和功能。正是这些精心设计和制造的部件，使得散热器能够高效地将热量传递到室内空气中，为我们提供一个温暖舒适的生活环境。

电脑散热技术的发展趋势

随着计算机的普及和应用范围的扩大，在高性能计算和游戏等领域，电脑散热问题变得越来越突出。如何有效地解决电脑散热问题成为了

科技界和电脑制造商的研究重点。本文将介绍电脑散热技术的发展趋势，并对未来的发展方向进行展望。

一、传统散热技术的问题

传统的电脑散热技术主要包括风扇散热和散热片散热。风扇散热通

过风扇将热空气带走，而散热片散热则是通过热传导将热量传递到散

热片上，再通过流体的对流和辐射来散热。然而，随着电脑性能的提

高和散热需求的增加，传统散热技术已经无法满足需求。

首先，传统散热技术存在着热量集中和局部过热的问题。由于电脑

内部空间的限制，散热片往往只能覆盖部分散热元件，导致某些部件

的温度过高，从而影响电脑的性能和寿命。

其次，传统散热技术的散热效率有限。风扇散热的效率受限于风扇

的空气流量和压力，而散热片散热的效率则受限于流体的对流和辐射

条件。由于散热片上的热阻较大，热量传递效率较低。这些问题导致

散热效率低下，无法有效地将热量带走。

二、新型散热技术的发展趋势

为了解决传统散热技术存在的问题，科技界和电脑制造商开始研究

和推广新型散热技术。新型散热技术在散热效率、热量均匀分布和噪

音控制等方面都取得了显著的改进。

首先，热管散热技术逐渐成为电脑散热领域的主流技术。热管是一

种通过液体在封闭管道内进行传热的装置。其原理类似于传统散热片

散热，但热传导效率更高，能够将散热元件的热量快速传递到远离热

源的位置，从而实现热量的均匀分布。

其次，热电材料和热电模块的应用也成为电脑散热技术的一大趋势。热电材料是一类具有热电效应的材料，能够将热量转化为电能或将电

芯片被动散热器工作原理

被动散热器是一种无需外部能源输入的散热设备，其工作原理基于几个重要的物理现象：

1. 热传导：芯片被动散热器通过热传导将芯片产生的热量迅速传递到散热器材料内部。热传导是由材料内部的分子之间的碰撞和能量传递所驱动的。

2. 热辐射：散热器表面会发出热辐射，其中的热能以电磁波的形式传播。这种热辐射会将芯片的热能转化为从散热器表面发出的热辐射能量。

3. 对流散热：被动散热器还可以通过对流散热来提高散热效果。当空气经过散热器表面时，会通过对流来带走一部分热量。对流散热的效果与空气流速和表面积等因素有关。

被动散热器通常采用高热导率的材料，如铜、铝等，以确保热传导的效率。同时，散热器的表面通常设计成具有较大的散热面积，以增加热辐射和对流散热的效果。通过这些物理原理的作用，被动散热器能够将芯片产生的热量快速有效地散发出去，以维持芯片的正常工作温度。

热传导的应用

热传导是一种能量传递的过程，它经常被用于热力学与物理学的

领域。以下是几个热传导的应用：

1.散热器：散热器是电子设备中的一种设备，它通过热传导从电

子元件中排放热量。这些散热器通常使用金属材料制成，例如铝或铜，这些材料能够快速传导热量，将电子设备产生的热量分散到周围环境中。

2.冰箱：冰箱也是一种利用热传导的设备。冰箱内部设有制冷剂，在这个过程中，制冷剂从蒸发器中吸热，然后通过热传导放热到冷凝

器中。

3.加热器：电热加热器也利用了热传导的原理。加热器内部有许

多发热体，通电后，发热体内部温度升高，然后通过热传导将热量传

递到加热器表面，从而加热空气或其他物质。

4.地下管道：利用热传导的原理，地热能可以存储和传输。在地下，温度相对稳定，一些地区把热能吸收到地下管道中存储，通过热

传导将热量传递到需要加热的区域，从而起到供热的作用。

总之，热传导是在现代生活中已经应用广泛的技术之一。

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目前所有的散热器都以热传导、热对流为主要方式进行散热，还没有听说能以热辐射为主要方式对芯片进行降温的产品。根据热传导、热对流手段的不同，可以将散热器产品分为主动与被动两种方式。主动的含义是，有与发热体无关的能源参与进行强制散热，比如风扇、液冷中的水泵，相变制冷中的压缩机，这些散热手段的普遍特点是效率高，但同时也需要其它能源的辅助。与之相反，被动的意思就好理解了，就是仅依靠发热体或散热片的自行发散来进行降温。

编辑本段散热方式与产品分类

CPU散热其实就是一个热传递的过程，目的是将CPU产生的热量带到其它介质上，将CPU温度控制在一个稳定范围之内。根据我们生活的环境，CPU的热量最终是要发散到空气当中。而在这之间的热传递过程，就是散热器所要扮演的角色了。

在本专题中，我们所介绍的产品全部为主动式散热器，目前的产品类型包括有：风冷、液冷、干冰、液氮与压缩机制冷。以下分别详细介绍。

编辑本段风冷散热技术

由于实现成本低廉，风冷散热是最常见的散热技术。其制造相对简单，就是使用风扇带走散热器所吸收的热量。具有价格相对较低，安装简单等优点。一个高风量的风扇+高导热效率材料的散热片就可以组成一个性能不错的CPU风冷散热器。

传统风冷散热器的基本结构，分为风扇、扣具、散热片（鳍片部分）、散热片（底板部分）这四大部分。其中，散热片的技术是最重要的，要涉及到材料、工艺、结构等等方面，也是我们要重点讨论的部分。风扇的性能也不可忽视，包括了风量、风压、噪音、使用寿命等要素。最后，我们还要分析扣具的类型。

材料

编辑本段液氮散热技术

提起液氮制冷超频，很多人可能会倒吸一口凉气，觉得这种做法太过夸张，似乎是遥不可及的事情。其实则不然，这要明白其中缘由、胆大心细，谁都可以的！

液氮制冷的核心部件就是蒸发皿，其作用就是陈放液氮，吸收CPU发出的热量使得液氮沸腾，液氮气化之时吸收大量的热量，能够迅速地将蒸发皿温度降至零下100℃左右！

由于液氮气化时吸热非常快，因此空气中的水蒸气将会凝结在铜管表面，所以必须在外面套一层绝缘橡胶材料，这种材料还必须要有保温作用，以防止液氮产生的“冷能”浪费，在超频过程中节省液氮用量！

容器底部的铜底做成了蜂窝状，显然是为了增加液氮和铜块的接触面积，这样能够加速液氮的沸腾，达到迅速制冷的目的。

底座部分的防护工作也不容忽视，CPU附近的温度非常低，所以尽可能不让他与空气接触，防止冷凝产生的露水滴落在主板上产生悲剧事故！

可能有些人觉得比较纳闷，这个蒸发皿就相当于一个散热器，那么散热器为什么没有扣具呢？是用液氮超频自然在开放环境下进行，这样的话只要将蒸发皿立在CPU上面就可以了，导热硅脂都不需要（好像还没有能禁受住-100℃低温的导热硅脂），铜管自身的重量就能够很好的传热了。

橡胶外套的保温作用在实际操作中也是非常方便，当有需要移动容器的时候，手指就不会被冻伤了。

液氮制冷当然少不了液氮，其实液氮并不是什么新鲜玩意，工业用纯度较低的液氮价格也是很便宜了，这么大一桶也只要几十块钱，一般来说这一桶可以连续使用好几个小时，足够将CPU性能榨干。

使用保温杯添加液氮是最合适不过了。云雾瞭绕中，CPU恍然置入仙境！

液氮超低温的优势就在于可以给CPU加高压，“高压之下必有勇夫”，CPU/GPU的散热完全不用担心，因此可以尝试平时不敢奢想的高压，在高压下就能冲击更高频率。即便是普通状况下被定义为“不好超”的CPU，在液氮的推动下也能爆发出惊人的威力[1]！

散热片材料的选取

在散热片材料的选取上，主要考虑以下三方面的：

1.导热性能好——导热性是一个比较笼统的说法，包括了热传导系数、比热等等概念。相对其它固体材料，金属的导热性决定了它更适合用于散热器制造；比如铜的导热快，铝的散热快等，这都是有金属本身的特性决定的。

2.易于加工——延展性好，高温相对稳定，可采用各种加工工艺；

3.易获取——虽然金属也属不可再生资源，但供货量大，不需特殊工序，价格也相对低廉；

依据以上三点，就确定了散热片所用材料类型。上文在介绍热传导系数与比热值的时候，已经说明了这些问题。但在材料选取的时候，除了要综合考虑导热参数的高低以外，还需要兼顾到材料的机械性能与价格。

热传导系数很高的金、银，由于质地柔软、密度过大、及价格过于昂贵而无法广泛采用；铁则由于热传导率过低，无法满足高热密度场合的性能需要，不适合用于制作计算机空冷散热片。铜的热传导系数同样很高，可碍于硬度不足、密度较大、成本稍高、加工难度大等不利条件，在计算机相关散热片中使用较少，但近两年随着对散热设备性能要求的提高，越来越多的散热器产品部分甚至全部采用了铜质材料。铝作为地壳中含量最高的金属，因热传导系数较高、密度小、价格低而受到青睐；但由于纯铝硬度较小，在各种应用领域中通常会掺加各种配方材料制成铝合金，借此获得许多纯铝所不具备的特性，而成为了散热片加工材料的理想选择。

各种铝合金材料根据不同的需要，通过调整配方材料的成分与比例，可以获得各种不同的特性，适合于不同的成形、加工方式，应用于不同的领域。热传导系数表中列出的5种不同铝合金中：AA6061与AA6063具有不错的热传导能力与加工性，适合于挤压成形工艺，在散热片加工中被广为采用。ADC12适合于压铸成形，但热传导系数较低，因此散热片加工中通常采用AA1070铝合金代替，可惜加工机械性能方面不及ADC12。AA1050则具有较好的延展性，适合于冲压工艺，多用于制造细薄的鳍片。

散热片的制造材料是影响效能的重要因素，选择时必须加以注意！当前绝大多数的低端CPU散热器都是采用铝合金，原因自然是材料及制造成本低廉，性能难免会受到一定的限制；中高端散热器为了适应目前发热设备功率的不断提升，增强散热性能，则会在散热片中不同程度的采用铜作为吸热部件或散热鳍片。当然，采用具有较强导热能力的材料只是制造高效能散热片的基础，散热片的材质并不能决定其整体性能，提高散热片性能的真正精髓还是在于产品设计。

散热片的结构设计

散热片的设计是散热片效能最重要的决定因素，也是集中体现各散热器厂家技术实力差距的地方。从散热的过程来看，一般分为吸热、导热、散热三个步骤。热量从CPU中产生，散热器与CPU接触端要及时吸取热量，之后传递到散热片上或其它介质当中，最后再将热量发散至环境当中。因此，散热器设计就要从这三个步骤入手，分别将吸热、导热、散热的性能提升，才能获得较好的整体散热效果。以下我们也以这三步来分析散热器结构设计的特点与影响散热性能的因素。

散热片的吸热设计