镁铝合金和铝合金的散热比较
各种常用金属材料及铝合金导热系数
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.K1070型铝合金 226 W/m.K 黄铜30%Zn 109 W/m.K1050型铝合金 209 W/m.K 钢0.5%C 54 W/m.K6063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。
铝散热原理
铝散热原理
铝散热原理是指利用铝材料的特性,通过散热器将设备内部产生的热量有效地
散发出去的原理。
在现代电子设备中,散热是一个非常重要的问题,特别是对于一些高性能的电脑、手机、平板等设备来说,散热问题更是备受关注。
铝作为一种优良的散热材料,具有导热性好、轻质、易加工等特点,因此被广
泛应用于散热器的制造中。
铝散热器通常由铝片、铜管和风扇等部件组成,通过这些部件的协同作用,将设备内部产生的热量迅速传导到散热器表面,并通过风扇的吹拂将热量带走,从而达到散热的效果。
铝的导热性是铝散热原理的核心所在。
铝的导热系数非常高,远远超过了其他
常见金属材料,这使得铝散热器能够更加高效地将热量传导到散热器表面。
同时,铝材料本身的轻质特性也使得散热器的重量相对较轻,更加适合在电子设备中使用。
除了导热性好之外,铝材料还具有良好的耐腐蚀性和加工性。
这使得铝散热器
能够在长期使用过程中不易受到腐蚀的影响,保持良好的散热效果。
同时,铝材料的加工性也使得散热器可以根据设备的形状和尺寸进行定制,更好地适应各种设备的散热需求。
在实际的应用中,铝散热器通常会采用多片铝片叠加的形式,这样可以增加散
热器的散热面积,提高散热效率。
另外,一些高端的铝散热器还会采用热管技术,通过热管的传热作用,将热量更快更均匀地传导到散热器表面,进一步提高散热效果。
总的来说,铝散热原理是利用铝材料的导热性、轻质、耐腐蚀性和加工性等特点,通过散热器将设备内部产生的热量有效地散发出去的原理。
铝散热器在电子设备中的应用已经非常普遍,并且随着科技的不断发展,铝散热器的散热效果也在不断提高,为电子设备的稳定运行提供了重要的保障。
镁合金和铝合金参数对比表
镁合金和铝合金参数对比表
作成日:2013年7月22日 项目 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 产品 镁合金 铝合金
名词定义 比重密度 抗拉强度 RB抗疲劳强度 弹性模量 金属氧化性 制造成本 压铸最小壁厚 铸造斜度 尺寸精度 散热性 压铸周期 生产率 熔点 模具冲蚀 模具寿命 模具成本 每吨价格(元)
镁合金是由约90%的含量是 铝合金是由95%以上含量的铝,其 镁, 约10%由铝和锌元素组成 他部分是由镁及其他微量元素组 的合金称为镁合金。 成的合金称为铝合金。 1.79 g/cm3 220 Mpa 60 Mpa 45GPa 容易被氧化腐蚀 高 0.6mm 1.5° 2.74 g/cm3 320 Mpa 145 Mpa 72GPa 不易被氧化腐蚀 低 2.3~3.5mm 2°~3° 镁合金比铝合金高50% 优 大 短 高 14,420元/吨
镁铝合金
镁铝合金、钛合金、ABS工程塑料、改进型工程塑料,碳纤维等,它们各有各的优缺点。
下面,我们就先分别来讲讲这些笔记本材料的优缺点和识别的方法。
一、ABS工程塑料这是一种最普通的笔记本材料,它通常用于低价笔记本中。
尤其是那些X999(X<6)的笔记本,几乎百分之百采用了这种材料。
ABS工程塑料即PC ABS(工程塑料合成),在化工业的中文名字叫合成塑料,之所以命名为PC ABS,是因为这种材料既具有PC树脂的稳定性,又具有ABS树脂的易加工性。
现在这种材料已经广泛的应用于军事、汽车工业等领域。
在笔记本中,这种材料有的用在整个外壳,有的只是用在屏的顶盖,也有的只是在内存或硬盘的盖板用到。
ABS工程塑料的最大优点在于成本低、维护方便。
一般来说,ABS工程塑料正是由于成本低才被许多笔记本电脑厂商采用,他们还有个共同的特点是,采用ABS工程塑料的笔记本通常体积都比较庞大。
它的缺点也很明显,比如质量大,导热性能差,强度、韧性不高等,简直是弱的可以。
重量较大,这也是为什么低端机型动辄3公斤/超过3公斤的原因;还有散热性较差,塑料的导热性显然无法与金属相提并论,轻薄笔记本几乎没有使用ABS塑料的,抗不住,太热了。
另外,ABS塑料在最开始使用的阶段不会出现什么问题,但随着使用时间的延长,就会有不同程度的磨损与变形,在塑料上会出现十分明显的磨损痕迹,同时用手一按外壳,就好像是鼓皮一样可以陷下去再弹上来。
目前市场上大部分厂商都已经开始弃用这种材料,除了少量低价笔记本电脑产品外。
这一类的笔记本目前存世的依然较多,什么IBM“大黑”,七喜“仿黑”,联想6999,神舟3999,明基R22E、A32,TCL……举不胜举。
识别方法:塑料质感和超级大、超级重量,在夏天不开机的情况下明显感觉不到凉。
还有个有效的方法就是用小块金属物体,比如拿一条铜质或铝质钥匙轻轻敲击笔记本的外壳,发不出金属撞击声的就是塑料的没错。
Smart还有个比较狠的方法就是用力捏本子上的那些接缝,按照经验,能够捏出“嘎嘎”声的就是塑料的准没错。
镁铝合金的对比
一:镁合金的重要性能1:化学物理性能以镁为基加入其他元素组成的合金。
其特点是:密度小(1.8g/cm3 左右),比强度高,弹性模量大,消震性好,承受冲击载荷能力比铝合金大,耐有机物和碱的腐蚀性能好。
主要合金元素有铝、锌、锰、铈、钍以及少量锆或镉等。
目前使用最广的是镁铝合金,其次是镁锰合金和镁锌锆合金。
主要用于航空、航天、运输、化工、火箭等工业部门。
在实用金属中是最轻的金属, 镁的比重大约是铝的2/3 ,是铁的1/4 。
它是实用金属中的最轻的金属, 高强度、高刚性。
2:镁合金的特点其加工过程及腐蚀和力学性能有许多特点:质量轻、刚性好、具有一定的耐蚀性和尺寸稳定性、抗冲击、耐磨、衰减性能好及易于回收;另外还有高的导热和导电性能、无磁性、屏蔽性好和无毒的特点。
应用范围: 镁合金广泛用于携带式的器械和汽车行业中,达到轻量化的目的。
镁合金的比重虽然比塑料重,但是,单位重量的强度和弹性率比塑料高,所以,在同样的强度零部件的情况下,镁合金的零部件能做得比塑料的薄而且轻。
另外,由于镁合金的比强度也比铝合金和铁高,因此,在不减少零部件的强度下,可减轻铝或铁的零部件的重量。
镁合金相对比强度(强度与质量之比)最高。
比刚度(刚度与质量之比)接近铝合金和钢,远高于工程塑料。
3:镁合金应用目前,镁合金在汽车上的应用零部件可归纳为2 类。
(1) 壳体类。
如离合器壳体、阀盖、仪表板、变速箱体、曲轴箱、发动机前盖、气缸盖、空调机外壳等。
(2) 支架类。
如方向盘、转向支架、刹车支架、座椅框架、车镜支架、分配支架等。
根据有关研究,汽车所用燃料的60%是消耗于汽车自重, 汽车自重每减轻10%,其燃油效率可提高5%以上;汽车自重每降低100 kg, 每百公里油耗可减少0.7 L 左右,每节约1 L 燃料可减少CO2排放2.5 g ,年排放量减少30%以上。
所以减轻汽车重量对环境和能源的影响非常大,汽车的轻量化成必然趋势。
手机电话,笔记本电脑上的液晶屏幕的尺寸年年增大,在它们的枝撑框架和背面的壳体上使用了镁合金。
笔记本外壳材质全面解析
目前有不少采用ABS工程塑料材质本本的做工同样不俗
通常在笔记本的材质介绍中将工程塑料表述成PC+ABS,之所以这样表述,是因为这种材料既具有PC树脂的优良耐热耐候性、尺寸稳定性和耐冲击性能,又具有ABS树脂优良的加工流动性。同时其具备极好的冲击强度,电性能、耐磨性、抗化学药品性、染色性以及成型加工和机械加工较好。
以竹子为外壳材质的EcoBook令我们对未来的笔记本充满期待
竹子本身比较坚固耐久,而且质量也比较轻,非常适合用在笔记本上。为了提升其强度以及防褪色,在竹材的处理过程中还特别使用了烟熏或是蒸煮的工艺,将竹子中的醣份去除,同时在竹材的表面加上透明的漆料涂装,这样做可以有效提升竹材的防虫蛀、防潮、抗磨损以及防褪色能力。
菜鸟入门帖:笔记本外壳材质全面解析
我们在选购笔记本时,不仅要关注它的外观、配置和价格,还应该对本本的外壳材质有所了解。好的材质会令本本更为轻薄坚固、散热效果更好,普通的材质虽然在这些方面逊色一些,但低廉的制造成本是它们最大的优势,相对应的笔记本往往都有着不错的性价比。
我们可以把常见的本本材质粗略地归纳为塑料和合金两大类。其中,
பைடு நூலகம்
缺点:散热一般、价格较高
--------------------------------------------------------------------------------
· 竹子
作为生活中常见的一种材质,将竹子引入到笔记本的外壳制造最大的意义在于其本身的环保概念,而从另一个层面上来讲,竹子本身代表了中国的一种文化,以竹子为主题也可以凸显出浓浓的中国风设计理念。从竹子本身的特性上来讲,生长到四五年左右即可以进行采伐,而合理的采伐非但不会破坏竹林,而且有利于促进竹子的新陈代谢,有助于其生长。
镁铝合金和铝合金的散热比较
在镁合金会比铝合金散热性能好,这点我曾经拿过这种镁合金散热灯壳来做分析。
一、按照公式:Q=dvC△t = cm△t(dv=质量m),其中Q—热量;d=比重;V=体积;C=比热容;△t =(t1-t2)转变的温度;△t =Q/ dvC=Q/ mC,当相同体积与形状的AZ91D 与A380,若是在接受相同的热量Q时,二者转变的温度比为:△tMg /△tAl =dC(Al)/ dC(Mg)= AZ91D的比热容为;A380的比热容为1,0.即镁合金AZ91D与铝合金A380的温差比为1/3;问题就在于镁合金的散热器质量可以做的比铝合金还轻,在厚度与鳍片上的厚度,都还是薄壁,而且重量还是比较小时,这时C=Q / m△t的C值(比热容)就会加大,以目前设计的铝合金散热器的重量为一般镁合金重量的3倍。
所以镁合金散热器的C值(比热容)就会是3倍的铝合金散热器的C值(比热容)。
即便在理论上镁合金材料的C值(比热容)只有铝合金材料的1/3,但整体来讲,其C值仍然与铝合金散热器一样。
但问题就在与散热器的两头温差比又能代表什么?2、基本上AZ91D导热系数51W/mk;A380导热系数mk;其导热的功能实际上是相差到一倍。
这就表是对于相同体积与形状的情况下,AZ91D 与A380材料的散热器在热的传导上还是有差距。
也就是当某热源生产的热量(温度)由散热片根部传递到顶部的速度,理论上A380比AZ91D会快一倍。
即A380材料的散热器根部与顶部的温度差,比AZ91D材料的散热器小。
任何的散热都靠热传导、热对流、热辐射的热量传播三种途径,虽然空气导热系数低,但能够尽快的通过空气的热对流、热辐射来传播热量才是散热解决的方式,而光只是去评比散热器根部与顶部的温度差,事实上,对整个散热装置是没有帮忙的,因为散热最终的目标仍是要空气来降低温度。
这意味着由AZ91D材料制作的散热片根部的空气温度与顶部的空气温度温度差,比A380材料制作的散热片大,只会更会加速散热器内部与外部空气的扩散对流,使散热效率提高。
铝合金与镁合金有何性能区别
铝合金与镁合金有何性能区别?1、抗拉强度不同:同等体积的镁合金材料做成的车架强度不如铝合金,要达到车架强度就要增加材料厚度和管经,所以从重量角度与铝合金来比较镁合金没有任何优势,而铝合金的抗拉强度更大。
2、抗疲劳强度不同:同等体积的镁合金材料做成车架的耐久性能比铝合金车架差,也是镁合金致命的缺点。
随着骑行的次数愈多,应力发生的次数也愈高,强度会显著降低,甚至车架寿命不超过2-3年,所以专业骑手很少使用镁合金车架,如果在比赛时使用,也是计算着里程采用抛弃形式更换的;由此可见,铝合金的抗疲劳强度优于镁合金材质。
3、金属氧化性性不同:元素周期表上就明确显示,镁合金比铝合金更容易被氧化腐蚀,因此导致镁合金的使用范围也有所局限。
4、制造成本不同:因镁合金是活泼金属,所以制造设备和环境有更高的要求,导致制造成本高涨,生产出来的自行车车架性价比远不及铝合金车架。
5、比重密度不同:同等体积的条件下镁合金比铝合金质量轻,这是镁合金的优势。
6、弹性模量不同:综上所述,铝合金与镁合金虽然各自具有自己的优势性能,但相对而言,铝合金的优势性能更多,应用也相对比较广泛。
铝合金性能性能特点(物理、化学、力学和工艺性能)ZAlSi7Mg (ZL101)是Al-Si-Mg系铸造铝合金,可热处理强化,具有自然时效能力,强度较高,塑性较好。
该合金的铸造性能优良,流动性好,线收缩小,热裂倾向低,气密性高,但稍有产生气孔和缩孔的倾向。
耐腐蚀性高,焊接性能好,切削加工性一般。
ZAlSi12 (ZL102)是Al-Si系共晶型铸造铝合金,不可热处理强化。
该合金的铸造性能优良,无热裂及疏松倾向,气密性较高。
密度小,耐腐蚀性好,可在受大气,海水腐蚀的环境中使用,可承受工业气氛的环境中的浓硝、过氧化氢等得腐蚀作用;焊接性能好。
但该合金的力学性能低,耐热性和切削加工性差。
ZAlSi9Mg (ZL104)为Al-Si系铸造铝合金,可热处理强化,其强度高于ZL101,ZL102等合金。
镁铝合金的对比
一:镁合金的重要性能1:化学物理性能小密度特点是:其元其他素组成的合金。
加以镁为基入(1.8g/cm3左右),比强度高,弹性模量大,消震性好,承受冲击载荷能力比铝合金大,耐有机物和碱的腐蚀性能好。
主要合金元素有铝、锌、锰、铈、钍以及少量锆或镉等。
目前使用最广的是镁铝合金,其次是镁锰合金和镁锌锆合金。
主要用于航空、航天、运输、化工、火箭等工业部门。
在实用金属中是最轻的金属,镁的比重大约是铝的2/3,是铁的1/4。
它是实用金属中的最轻的金属,高强度、高刚性。
2:镁合金的特点其加工过程及腐蚀和力学性能有许多特点:质量轻、刚性好、具有一定的耐蚀性和尺寸稳定性、抗冲击、耐磨、衰减性能好及易于回收;另外还有高的导热和导电性能、无磁性、屏蔽性好和无毒的特点。
应用范围:镁合金广泛用于携带式的器械和汽车行业中,达到轻量化的目的。
镁合金的比重虽然比塑料重,但是,单位重量的强度和弹性率比塑料高,所以,在同样的强度零部件的情况下,镁合金的零部件能做得比塑料的薄而且轻。
另外,由于镁合金的比强度也比铝合金和铁高,因此,在不减少零部件的强度下,可减轻铝或铁的零部件的重量。
镁合金相对比强度(强度与质量之比)最高。
比刚度(刚度与质量之比)接近铝合金和钢,远高于工程塑料。
3:镁合金应用目前,镁合金在汽车上的应用零部件可归纳为2类。
(1)壳体类。
如离合器壳体、阀盖、仪表板、变速箱体、曲轴箱、发动机前盖、气缸盖、空调机外壳等。
(2)支架类。
如方向盘、转向支架、刹车支架、座椅框架、车镜支架、分配支架等。
根据有关研究,汽车所用燃料的60%是消耗于汽车自重,汽车自重每减轻10%,其燃油效率可提高5%以上;汽车自重每降低100 kg,每百公里油耗可减少0.7 L左右,每节约1 L燃料可减少CO2排放2.5 g,年排放量减少30%以上。
所以减轻汽车重量对环境和能源的影响非常大,汽车的轻量化成必然趋势。
手机电话,笔记本电脑上的液晶屏幕的尺寸年年增大,在它们的枝撑框架和背面的壳体上使用了镁合金。
各种常用金属材料及铝合金导热系数
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.K1070型铝合金226 W/m.K 黄铜30%Zn 109 W/m.K1050型铝合金209 W/m.K 钢0.5%C 54 W/m.K6063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。
铝镁合金的对比
铝镁合金的对比一:镁合金的重要性能1:化学物理性能以镁为基加入其他元素组成的合金。
其特点是:密度小(1.8g/cm3左右),比强度高,弹性模量大,消震性好,承受冲击载荷能力比铝合金大,耐有机物和碱的腐蚀性能好。
主要合金元素有铝、锌、锰、铈、钍以及少量锆或镉等。
目前使用最广的是镁铝合金,其次是镁锰合金和镁锌锆合金。
主要用于航空、航天、运输、化工、火箭等工业部门。
在实用金属中是最轻的金属,镁的比重大约是铝的2/3,是铁的1/4。
它是实用金属中的最轻的金属,高强度、高刚性。
2:镁合金的特点其加工过程及腐蚀和力学性能有许多特点:质量轻、刚性好、具有一定的耐蚀性和尺寸稳定性、抗冲击、耐磨、衰减性能好及易于回收;另外还有高的导热和导电性能、无磁性、屏蔽性好和无毒的特点。
应用范围:镁合金广泛用于携带式的器械和汽车行业中,达到轻量化的目的。
镁合金的比重虽然比塑料重,但是,单位重量的强度和弹性率比塑料高,所以,在同样的强度零部件的情况下,镁合金的零部件能做得比塑料的薄而且轻。
另外,由于镁合金的比强度也比铝合金和铁高,因此,在不减少零部件的强度下,可减轻铝或铁的零部件的重量。
镁合金相对比强度(强度与质量之比)最高。
比刚度(刚度与质量之比)接近铝合金和钢,远高于工程塑料。
3:镁合金应用目前,镁合金在汽车上的应用零部件可归纳为2类。
(1)壳体类。
如离合器壳体、阀盖、仪表板、变速箱体、曲轴箱、发动机前盖、气缸盖、空调机外壳等。
(2)支架类。
如方向盘、转向支架、刹车支架、座椅框架、车镜支架、分配支架等。
根据有关研究,汽车所用燃料的60%是消耗于汽车自重,汽车自重每减轻10%,其燃油效率可提高5%以上;汽车自重每降低100kg,每百公里油耗可减少0.7L左右,每节约1L燃料可减少CO2排放2.5g,年排放量减少30%以上。
所以减轻汽车重量对环境和能源的影响非常大,汽车的轻量化成必然趋势。
手机电话,笔记本电脑上的液晶屏幕的尺寸年年增大,在它们的枝撑框架和背面的壳体上使用了镁合金。
铝镁合金的对比
铝镁合金的对比一:镁合金的重要性能1:化学物理性能以镁为基加入其他元素组成的合金。
其特点是:密度小(1.8g/cm3左右),比强度高,弹性模量大,消震性好,承受冲击载荷能力比铝合金大,耐有机物和碱的腐蚀性能好。
主要合金元素有铝、锌、锰、铈、钍以及少量锆或镉等。
目前使用最广的是镁铝合金,其次是镁锰合金和镁锌锆合金。
主要用于航空、航天、运输、化工、火箭等工业部门。
在实用金属中是最轻的金属,镁的比重大约是铝的2/3,是铁的1/4。
它是实用金属中的最轻的金属,高强度、高刚性。
2:镁合金的特点其加工过程及腐蚀和力学性能有许多特点:质量轻、刚性好、具有一定的耐蚀性和尺寸稳定性、抗冲击、耐磨、衰减性能好及易于回收;另外还有高的导热和导电性能、无磁性、屏蔽性好和无毒的特点。
应用范围:镁合金广泛用于携带式的器械和汽车行业中,达到轻量化的目的。
镁合金的比重虽然比塑料重,但是,单位重量的强度和弹性率比塑料高,所以,在同样的强度零部件的情况下,镁合金的零部件能做得比塑料的薄而且轻。
另外,由于镁合金的比强度也比铝合金和铁高,因此,在不减少零部件的强度下,可减轻铝或铁的零部件的重量。
镁合金相对比强度(强度与质量之比)最高。
比刚度(刚度与质量之比)接近铝合金和钢,远高于工程塑料。
3:镁合金应用目前,镁合金在汽车上的应用零部件可归纳为2类。
(1)壳体类。
如离合器壳体、阀盖、仪表板、变速箱体、曲轴箱、发动机前盖、气缸盖、空调机外壳等。
(2)支架类。
如方向盘、转向支架、刹车支架、座椅框架、车镜支架、分配支架等。
根据有关研究,汽车所用燃料的60%是消耗于汽车自重,汽车自重每减轻10%,其燃油效率可提高5%以上;汽车自重每降低100kg,每百公里油耗可减少0.7L左右,每节约1L燃料可减少CO2排放2.5g,年排放量减少30%以上。
所以减轻汽车重量对环境和能源的影响非常大,汽车的轻量化成必然趋势。
手机电话,笔记本电脑上的液晶屏幕的尺寸年年增大,在它们的枝撑框架和背面的壳体上使用了镁合金。
各种常用金属材料及铝合金导热系数
毡0.04汽油12 0.11
蜡0.04凡士林12 0.184
纸板0.1ห้องสมุดไป่ตู้ “天然气”油12 0.14
皮革0.18~0.19甘油0 0.276
冰2.22煤油100 0.12
新下的雪0.1蓖麻油500 0.18
填实了的雪0.21橄榄油0 0.165
瓷1.05已烷0 0.152
木屑50 0.05普通松木45 0.08~0.11
海砂20 0.03杨木100 0.1
研碎软木20 0.04胶合板0 0.125
压缩软木20 0.07纤维素0 0.46
聚苯乙烯100 0.08丝20 0.04~0.05
硫化橡胶50 0.22~0.29炉渣50 0.84
镍铝锰合金0 32.7硬质胶25 0.18
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。
青铜30 32~153白桦木30 0.15
殷钢30 11橡木20 0.17
康铜30 20.9雪松0 0.095
铝合金散热原理
铝合金散热原理1. 简介铝合金散热器是一种常见的散热设备,广泛应用于电子设备、汽车发动机、航空航天等领域。
其基本原理是通过导热和对流传热来将热量从高温物体传递到周围环境中,以降低物体温度。
2. 导热原理2.1 热传导导热是指物质内部由高温区向低温区传递热量的过程。
在铝合金散热器中,铝合金具有良好的导热性能,可以快速将散热器表面的热量传递到整个散热器材料中。
2.2 纵向导热铝合金散热器通常由一系列纵向排列的鳍片构成,鳍片之间形成了许多纵向通道。
当高温物体接触到散热器表面时,通过纵向排列的鳍片,使得鳍片上的高温部分与低温部分形成温度梯度。
由于铝合金的良好导热性能,温度梯度会迅速传递到整个散热器材料中。
2.3 横向导热铝合金散热器内部的鳍片通常由一系列平行的小管道组成,这些小管道与纵向鳍片之间形成了许多横向通道。
当高温物体接触到散热器表面时,通过横向通道,使得高温的空气与低温的鳍片表面接触。
由于铝合金的良好导热性能,高温空气中的热量会迅速传递给鳍片表面,并沿着鳍片表面流动。
3. 对流传热原理3.1 对流换热对流是指通过流体(如空气)来传递热量的过程。
在铝合金散热器中,对流是实现散热的重要方式之一。
3.2 强制对流强制对流是指通过外力(如风扇)来产生气流,增强空气与散热器表面之间的接触,从而提高传热效率。
在铝合金散热器中,通常会安装风扇,通过产生气流来加速热量的传递。
3.3 自然对流自然对流是指由于温度差异引起的空气运动,从而实现热量传递。
在铝合金散热器中,当没有外力(如风扇)作用时,仍然会发生自然对流。
热空气上升,冷空气下沉,形成循环流动。
4. 散热器优化设计4.1 鳍片设计铝合金散热器的鳍片设计是提高散热效率的关键。
鳍片的数量、高度和间距等参数会影响散热器的表面积和通道大小。
较多的鳍片可以增加表面积,提高导热效率;适当的鳍片间距可以保证足够的通道大小,确保空气能够顺利通过。
4.2 管道设计铝合金散热器内部的管道设计也会影响散热效率。
常见笔记本外壳材料比较
常见笔记本外壳材料比较关于“家电外壳常用...”的内容本站搜索更多关于“家电外壳常用材料”的内容笔记本电脑的外壳既是保护机体的最直接的方式,也是影响其散热效果、体重和美观度的重要因。
笔记本电脑常见的外壳用料包括:合金外壳(铝镁合金与钛合金),塑料外壳包括碳纤维、PC-GF-##(聚碳酸酯PC) 和ABS工程塑料。
铝镁合金:优点:铝镁合金一般主要元素是铝,再掺入少量的镁或是其它的金属材料来加强其硬度。
因本身就是金属,其导热性能和强度尤为突出。
铝镁合金质坚量轻、密度低、散热性较好、抗压性较强,能充分满足3C产品高度集成化、轻薄化、微型化、抗摔撞及电磁屏蔽和散热的要求。
其硬度是传统塑料机壳的数倍,但重量仅为后者的三分之一,通常被用于中高档超薄型或尺寸较小的笔记本的外壳。
而且,银白色的镁铝合金外壳可使产品更豪华、美观,而且易于上色,可以通过表面处理工艺变成个性化的粉蓝色和粉红色,为笔记本电脑增色不少,这是工程塑料以及碳纤维所无法比拟的。
因而铝镁合金成了便携型笔记本电脑的首选外壳材料,目前大部分厂商的笔记本电脑产品均采用了铝镁合金外壳技术。
缺点:镁铝合金并不是很坚固耐磨,成本较高,比较昂贵,而且成型比ABS困难(需要用冲压或者压铸工艺),所以笔记本电脑一般只把铝镁合金使用在顶盖上,很少有机型用铝镁合金来制造整个机壳。
钛合金:优点:钛合金材质的可以说是铝镁合金的加强版,钛合金与镁合金除了掺入金属本身的不同外,最大的分别之处,就是还渗入碳纤维材料,无论散热,强度还是表面质感都优于铝镁合金材质,而且加工性能更好,外形比铝镁合金更加的复杂多变。
其关键性的突破是强韧性更强、而且变得更薄。
就强韧性看,钛合金是镁合金的三至四倍。
强韧性越高,能承受的压力越大,也越能够支持大尺寸的显示器。
因此,钛合金机种即使配备15英寸的显示器,也不用在面板四周预留太宽的框架。
至于薄度,钛合金厚度只有0.5mm,是镁合金的一半,厚度减半可以让笔记本电脑体积更娇小。
各种常用金属材料及铝合金导热系数
各种常用金属材料及铝合金导热系数标准化管理部编码-[99968T-6889628-J68568-1689N]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% 411 W/ 硬铝%Cu 177 W/纯铜 398 W/ 铸铝%Cu 163 W/金 315 W/ Mg,%Mn 148 W/纯铝 237 W/ 6061型铝合金 155 W/1070型铝合金 226 W/ 黄铜30%Zn 109 W/1050型铝合金 209 W/ 钢%C 54 W/6063型铝合金 201 W/ 青铜25%Sn 26 W/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。
镁、镁合金、铝合金、锌合金的特性对比
镁Mg镁的密度小,易于燃烧,这是由于它的物理、化学性质所决定的。
20℃时金属镁的密度是cm3,液态金属镁的密度为cm3;在标准大气压下,金属镁的熔点是(650±1)℃,沸点为1090℃。
在空气中加热时,金属镁在632℃~635℃开始燃烧。
因此决定了镁的制备及合金冶炼工艺比较复杂。
工业用镁的纯度可达到%,可是纯镁不能用作结构材料,在纯镁中加入铝、锌、锂、锰、锆和稀土等元素形成的镁合金具有较高的强度,可以作为结构材料普遍应用。
镁合金材料具有以下长处:(1)重量轻镁合金比重在所有结构用合金中属于最轻者,它的比重为铝合金的68%,锌合金的27%,钢铁的23%,它除做3C产品的外壳、内部结构件外,仍是汽车、飞机等零件的优秀材料。
(2)比强度、比刚度高镁合金的比强度明显高于铝合金和钢,比刚度与铝合金和钢相当,而远远高于工程塑料,为一般塑料的10倍。
(3)耐振动性好在相同载荷下,减振性是铝的100倍,钛合金的300~500倍。
(4)电磁屏蔽性佳3C产品的外壳(电话及电脑)要能够提供优越的抗电磁保护作用,而镁合金外壳能够完全吸收频率超过100db的电磁干扰。
(5)散热性好一般金属的热传导性是塑料的数百倍,镁合金的热传导性略低于铝合金及铜合金,远高于钛合金,比热则与水接近,是常常利用合金中最高者。
(6)质感佳镁合金的外观及触摸质感极佳,使产品更具奢华感。
(7)可回收性好只要花费相当于新料价钱的4%,就可将镁合金制品及废料回收利用。
(8)稳定的资源提供镁元素在地壳中的储量居第八位,大部份的镁原料自海水中提炼,所以它的资源稳定、充分。
镁合金压力铸造的长处有:高的生产率;高精度;好的表面质量;精细的铸件晶粒;可压铸薄壁和复杂结构的产品。
厚度镁合金压铸和铝合金压铸相较:生产率高50%;可利用钢模,延长服务寿命;更低的潜热,节省能量;好的机加工性;模具本钱节省50%;熔体具有更高的流动性。
镁合金压力铸造也有一些不利的方面,例如:由于极高的液体填充速度和凝固速度,易产生卷入性气孔;进胶,排气和冷料处置尤其重要。
各种常用金属材料及铝合金导热系数
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.K1070型铝合金226 W/m.K 黄铜30%Zn 109 W/m.K1050型铝合金209 W/m.K 钢0.5%C 54 W/m.K6063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。
各种常用金属材料及铝合金导热系数
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% 411 W/ 硬铝%Cu 177 W/纯铜 398 W/ 铸铝%Cu 163 W/金 315 W/ Mg,%Mn 148 W/纯铝 237 W/ 6061型铝合金 155 W/1070型铝合金 226 W/ 黄铜30%Zn 109 W/1050型铝合金 209 W/ 钢%C 54 W/6063型铝合金 201 W/ 青铜25%Sn 26 W/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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
在镁合金会比铝合金散热性能好,这点我曾经拿过这种镁合金散热灯壳来做分析。
1、根据公式:Q=dvC△t = cm△t(dv=质量m),其中Q—热量;d=比重;V=体积;C=比热容;△t =(t1-t2)变化的温度;△t =Q/ dvC=Q/ mC,当相同体积与形状的AZ91D 与A380,如果在接受相同的热量Q时,二者变化的温度比为:△tMg /△tAl =dC(Al)/ dC(Mg)=2.74x0.23/1.81x1.05=1/3; AZ91D的比热容为0.25;A380的比热容为1,0.
即镁合金AZ91D与铝合金A380的温差比为1/3;问题就在于镁合金的散热器质量可以做的比铝合金还轻,在厚度与鳍片上的厚度,都还是薄壁,而且重量还是比较小时,这时C=Q / m△t的C值(比热容)就会加大,以目前设计的铝合金散热器的重量为一般镁合金重量的3倍。
所以镁合金散热器的C值(比热容)就会是3倍的铝合金散热器的C值(比热容)。
即使在理论上镁合金材料的C值(比热容)只有铝合金材料的1/3,但整体来说,其C值仍然与铝合金散热器一样。
但问题就在与散热器的两端温差比又能代表什么?
2、基本上AZ91D导热系数51W/mk;A380导热系数96.2W/mk;其导热的功能实际上是相差到一倍。
这就表是对于相同体积与形状的情况下,AZ91D 与A380材料的散热器在热的传导上还是有差距。
也就是当某热源生产的热量(温度)由散热片根部传递到顶部的速度,理论上A380比AZ91D会快一倍。
即A380材料的散热器根部与顶部的温度差,比AZ91D材料的散热器小。
任何的散热都靠热传导、热对流、热辐射的热量传播三种途径,虽然空气导热系数低,但能够尽快的通过空气的热对流、热辐射来传播热量才是散热解决的方式,而光只是去评比散热器根部与顶部的温度差,事实上,对整个散热装置是没有帮助的,因为散热最终的目标还是要空气来降低温度。
这意味着由AZ91D材料制作的散热片根部的空气温度与顶部的空气温度温度差,比A380材料制作的散热片大,只会更会加速散热器内部与外部空气的扩散对流,使散热效率提高。
这里就是散热效果不是完全去考虑从散热片根部传递到顶部的速度,而是如何在短时间内将热度排除与外界的空气多对流。
以常州环球镁他们的设计就是尽量去缩短这个距离,让镁合金在体积比较小的情况下,厚度减少,鳍片数量减少。
并尽量减少散热器里面的介质接触干扰,期能尽快地作出内部与外部空间的空气对流,并让散热器内部的高温空气直接与镁合金散热器对接,也达到与外界空气对流的效果。
3.实际测试情况:
3-1.我曾经对这种设计的LED灯镁合金散热器与一般的LED灯铝合金散热器进行温度变化测试。
测试方式是对灯具进行100℃加热30min后,撤除热源,在室内空气温度25℃下,每隔30sce测定一次温度。
结果镁合金散热器,其降温的速度明显大于铝合金散热器,而且在短时间就可以将整个散热器做空气对流的效果。
3-2. LED球型灯泡的散热器重量越轻越好:我去称过常州环球镁的镁合金散热器
约为33.6g而一般厂家的铝合金散热器都在于95g – 110g ,所以一般工厂的整个LED灯泡重量为200g-230g(7W),而我观看常州环球镁的LED镁合金灯泡整体才约为90g,所以,如果整组LED灯泡去装上灯泡插头座时,在热胀冷缩原理下,LED灯泡很容易脱落,造成伤人事件。
这一点就说明铝合金散热器必须要慎重的考虑这个体积与重量下的安全性能,尤其是出口的LED灯饰。
3-3. 所以在综合整个设计的镁合金散热器除了在散热器本身做设计外,主要还是在于灯珠的PCB做中空的设计,直接将散热源导致镁合金的散热器内部空间里做对流,所以在LED灯的发热温度上常州环球镁就与一般其他厂家的铝合金散热器做法完全不同。
测试结果是铝合金散热器的要将高温热导到外面来做空气对流,其发热源与散热器外面温差为45°以上,这就表示高温热仍然聚集在PCB附近,无法导出。
而镁合金散热器在发热源与散热器外面的温度,其内外温差为15℃左右,这表示镁合金的设计能够很快的将热源高温给导出来。
所以如果能像常州环球镁这样设计的镁合金LED散热器去采用减少介质的散热方式与强迫对流方式来做散热,这样才有利于空气上下直接的流动。
以上理论仅做参考用。
为什么说镁合金比铝合金散热性能好2010/11/12 11:26:00
分类:默认分类标签:其它
1、根据公式:Q=dvC△t
其中Q—热量;d=比重;V=体积;C=比热容;△t=(t1-t2)变化的温度;
当相同体积与形状的AZ91D 与A380,接受相同的热量Q时,二者变化的温度比为:△tMg/△tAl=2.74x0.23/1.81x1.05=1/3;即镁合金AZ91D为铝合金A380的1/3;
2、AZ91D导热系数54W/mk;A380导热系数100W/mk;相差一倍。
意味对于相同体积与形状的AZ91D 与A380材料的散热器。
某热源生产的热量(温度)由散热片根部传递到顶部的速度,A380比AZ91D快一倍。
即A380材料的散热器根部与顶部的温度差,比AZ91D材料的散热器小。
这意味着由AZ91D材料制作的散热片根部的空气温度与顶部的空气温度温度差,比A380材料制作的散热片大,因此加速散热器内部空气的扩散对流,使散热效率提高。
3、实际测试情况:
3.1、对镁合金与铝合金材料制作的相同规格的¢100mmLED灯进行温度变化测试。
方法:对灯具进行200℃加热10min后,撤除热源,在室内空气温度23℃下,每隔30sce测定一次温度。
结果镁合金材料制作的灯具,降温的速度明显大于铝合金灯具。
3.2、压铸试验:在压铸相同规格型号镁合金材料与铝合金材料的灯具时,镁合金材料的开模时间比铝合金缩短一半。
说明镁的散热性能比铝合金快。
3.3、我司实际测试比较相同型号镁合金与铝合金材料制作的LED灯的发热温度。
结果铝合金材料制作的LED灯的散热片距离热源远近两点温度差为3℃,而镁合金材料制作的LED灯的发热温度差为5℃。
这样镁合金材料制作的灯具的散热片,有利于空气从下向上流动见照片1。