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代替热管好产物 均热板散热技术解析

发布时间:2019-05-28 07:32

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  作为PC电脑重要的组成硬件——散热器,其作用和功能随着台式机的性能逐渐被重视起来。发展至今,作为现代核心散热领域的主流技术无疑是液氮、水冷、热管、均热板。但是由于液氮对于承受介质、本体以及液氮的运输保存都有很高的要求,成本高、难装卸、不易操作、无法长期使用的缺点,一直以来都是被广泛用于汽车、飞机引擎的散热。

  水冷,是一种对于安装和维护较有难度的散热方式,需要玩家对于整个散热系统有着很不错的知识背景,自己有相对较强的动手能力,虽然一直受到资深的DIY玩家喜爱和追捧,但是在普及上依旧有难度。即使在一体式水冷散热器层出不穷的今天,很多玩家还是不敢尝试,不过笔者相信,随着玩家对于水冷散热器的深入了解,会有着不错的前景。

  热管散热,实际是利用液体、气体的循环变化而实现导热作用。热管的应用成为了如今高性能散热器的代名词之一。用最为简单的空气对流冷却这种最直接和便捷的方式,让热管迅速成为主流散热器的主要组成。同时热管自冷散热系统无需风扇、没有噪音、免维修、安全可靠,热管风冷甚至自冷可以取代水冷系统,节约水资源和相关的辅助设备投资。

  对于均热板,很多玩家似乎会很陌生。但是均热板可以说是一种代替热管的很好产物,拥有更好的导热性能,并且对于重力没有那么敏感。而且均热板可以很好的处理良品问题,不像热管那般一锤子买卖,这也是我们在越来越多的高端产品上看到均热板的原因,应该说这是散热系统的革命。

  那么什么是均热板以及均热板的工作原理?甚至为什么说均热板应用到CPU上就说带来了散热系统的革命呢?下面让笔者一一来为大家解答吧。

  均热板外观看上去仅仅是一层薄薄的板子,这个板子却可以超越数根热管的散热性能。那么这么如此了得的东西,为何在CPU上非常少见呢?即使见过均热板散热器的玩家,也只是从部分高端显卡散热器上略知一二。

  均热板是一个内壁具有微细结构的真空腔体,通常由铜制成。当热由热源传导至蒸发区时,腔体里的冷却液在低真空度的环境中受热后开始产生冷却液的气化现象,此时吸收热能并且体积迅速膨胀,气相的冷却介质迅速充满整个腔体,当气相工质接触到一个比较冷的区域时便会产生凝结的现象。借由凝结的现象释放出在蒸发时累积的热,凝结后的冷却液会借由微结构的毛细管道再回到蒸发热源处,此运作将在腔体内周而复始进行。

  均热板工作原理与热导管类似,包括了传导、蒸发、对流、凝固四个主要步骤。均热板是由纯水注入布满了微结构的容器而成的双相流体装置。热由外部高温区经由热传导进入板内,接近点热源周遭的水会迅速地吸收热量气化成蒸气,带走大量的热能。再利用水蒸气的潜热性,当板内蒸汽由高压区扩散到低压区(亦即低温区),蒸气接触到温度较低的内壁时,水蒸气会迅速地凝结成液体并放出热能。凝结的水靠微结构的毛细作用流回热源点,完成一个热传循环,形成一个水与水蒸气并存的双相循环系统。

  均热板内水的气化持续进行,随着温度的变化腔体内的压力会随之维持平衡。水在低温运作时其热传导系数值较低,但因水的黏稠性会随温度不同而改变,故均热板在5℃或10℃时也可运作。由于液体回流是借着毛细力作用,因此均热板受重力的影响较小,应用系统设计空间的运用上就可为任何角度。

  通过第一页我们对于主流散热技术的介绍,接下来我们简单做个抛弃和留下的选择题。当我们抛开高贵的液氮散热器、也不考虑安装维护有难度的水冷散热器,最直接的方式就剩下热管和均热板了。传统热管技术发展较快,一直受到DIYer玩家的追捧和信赖,而均热板的技术和价格较高,在现阶段普及上有一定的难度。那么这两种最为直接的散热方式,有什么样的散热区别呢?

  均热板与热管的原理与理论架构是相同的,只有热传导的方式不相同,热管的热传导方式是一维的,是线的热传导方式,而均热板的热传导方式是二维的,是面的热传导方式。

  不过两者在普及程度上有着更大的区别,热管已经成为目前风冷散热器的代表散热方式,很多高塔散热器均采用不同数量的热管,作为性能的代表者。热管数量越多其性能也会更加强悍。

  但是散热效能较为优秀的均热板散热器,目前可以说还是少之又少,尤其在CPU散热器产品上,可以说还没有出现大规模的产品。这是因为,在制造工艺上,均热板对于鳍片的高度有着非常精确且严格的数据限制,如果高于一定的值那么鳍片就不会有任何价值。

  之所以如此严格,是因为均热板要嵌在鳍片之上,如果数十个鳍片的高度不一,那么其散热效能也就无从谈起。

  均热板的制作成本较技术成熟的热导管散热模块要高出不少,因此往往仅应用于需小体积或需快速散高热的电子产品,如服务器产品、高档图形卡和高阶电信设备等。由于目前主流CPU热功耗设计一般在100W以内,加之均热板的研发与生产有着较高的门槛,所以采用均热板底座设计的CPU散热器产品,在市面上较为少见。

  也就是说,在相对环境窄小的服务器的CPU散热器上是可以采用均热板散热,而很多服务器也采用了均热板散热方式。而CPU散热器还是少之又少见的散热方式。

  最近笔者了解要一个全新的品牌——ID-COOLING,旗下的部分散热器采用了均热板散热方式,也可以说,是散热器产品上真正采用均热板散热技术的品牌。

  ID-COOLING品牌隶属于专业散热设备研发与生产大厂万景华科技有限公司,其产品线包含三大类别的均热板CPU散热器,供风冷骨灰级玩家与小尺寸主机爱好者选用。

  ID-COOLING来自于深圳市万景华科技有限公司,该公司坐落于深圳市观澜桂月路万景华工业园,是一家集技、工、贸于一体的高新科技企业。公司专注于各类散热技术研发与生茶十余载,已经拥有不少的研发经验,而且还为不少知名品牌进行代工。

  ID-COOLING定位于DIY配件类产品的品牌,主要以散热器为主,分别有CPU散热器和显卡散热器和被动式散热机箱和电源。

  其中在CPU散热器产品上,除了较为常见的热管散热器之外,还有还有均热板级数的高端散热器。主要分为三大类别。

  代表CPU散热器产品为:FI-REEXdeluxe产品。采用大口径蒸汽管与均热板一体式烧结、注水与抽真空工艺,将均热板由一个平面延伸至了3D立体结构。CPU热量通过该种结构,可极速传导至散热鳍片上并依靠风扇排出机箱外部。

  代表CPU散热器产品为:FI-VCtwin和FI-VC。采用均热板底座取代实心铜底,除了有效增加底座热容之外,均热板的特性能使得热管热传发挥出更高的效能。腾博会娱乐相比3D均热管,该种结构在成本上更具优势,性能又优于同级别铜底或热管直触式散热器。

  代表CPU散热器产品为:IS-VC45。采用均热板底座上焊接鳍片,形成薄型下吹式散热器。使得热量能快速、均匀地分散到所有鳍片上,大大增加散热效能。

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