镁铝合金和铝合金的散热比较

热膨胀系数低的铝合金热膨胀系数是描述材料在温度变化下长度变化的性质，它是一个衡量材料在热胀冷缩过程中相对于温度变化的敏感程度的物理量。

在实际应用中，我们通常希望材料的热膨胀系数尽可能小，因为这样可以减少材料在温度变化下的尺寸变化，提高材料的工作稳定性和精确度。

铝合金是一种广泛应用的轻质合金材料，具有良好的机械性能、导热性能和加工性能等特点。

下面将介绍一些热膨胀系数低的铝合金及其相关参考内容：1. 铝-硅合金：铝-硅合金是一种常用的铝合金，在电子、航天等领域有广泛应用。

相比于纯铝，铝-硅合金的热膨胀系数较小。

相关参考内容可以参考以下文献：- Kruger M., et al. "Thermal expansion behavior of in-situ reinforced Al–Si–C composites." Journal of Materials Science, 2011, 46(14): 4980-4986.- Yoo W.S. "The linear coefficient of thermal expansion of some alloys." Journal of Physical and Chemical Reference Data, 1976,5(2): 895-902.2. 铝-镁合金：铝-镁合金也是一种常见的铝合金，具有轻质、高强度等特点，广泛用于汽车和航空航天领域。

该合金的热膨胀系数相对较小，相关参考内容如下：- Schopf U., et al. "Rapid expansion ofaluminum−magnesium−sulfate hydrates: A simplified model for concrete cracking." Journal of the American Chemical Society, 2007, 129(32): 10078-10079.- Choe H.C., et al. "Effects of magnesium on thermal expansion behavior of aluminum alloys." Journal of Materials Science, 1985, 20(3): 1015-1020.3. 铝-锆合金：铝-锆合金是一种耐高温、耐腐蚀的合金材料，广泛应用于航空航天、化工等领域。

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。

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。

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。

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。

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1.738g/cm3，液态金属镁的密度为1.58g/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99.9%，但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，可以作为结构材料广泛应用。

镁合金材料具有以下优点：（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％，它除了做３Ｃ产品的外壳、内部结构件外，还是汽车、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（手机及电脑）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，使产品更具豪华感。

（7）可回收性好只要花费相当于新料价格的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，大部分的镁原料自海水中提炼，所以它的资源稳定、充分。

镁合金压力铸造的优点有：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。

0.6mm厚度镁合金压铸和铝合金压铸相比：生产率高50%；可使用钢模，延长服务寿命；更低的潜热，节省能量；好的机加工性；模具成本节省50%；熔体具有更高的流动性。

不同材质散热器性能分析比较摘要：本文通过比较不同材质散热的导热性能、耐压性能、金属热强度、水容量等参数，分析不同材质散热器的性能，结合实际案例，比较他们的优缺点，为今后在设计过程中散热器材质和类型的选择以及散热器采暖系统的设计提供一定的指导意见。

关键词：散热器，材质，导热性能，耐压性能，金属热强度，水容量0 前言散热器采暖是目前最主要的采暖方式，在我国已有近百年的使用历史。

散热器作为采暖系统中最常见的末端设备，是一种在高温、高压时能稳定运行的承压采暖装置，具有良好的散热性能。

本文通过比较不同材质的散热器性能，为今后散热器采暖系统的设计提供一定的指导意见。

1散热器分类1.1铸铁散热器铸铁散热器材质为灰铸铁，按结构型式分为柱型、翼型、柱翼型和板翼型。

其优点是耐腐蚀性强，价位低，寿命长，热隋性较好，热容量大，升降温度缓慢柔和；其缺点是金属热强度低，消耗铸铁量大，生产工艺落后，产品相对粗糙。

1.2钢制散热器目前钢制散热器按款式分主要有板式和柱式两种，尤其是钢制柱式散热器，以其丰富的色彩以及漂亮的外观赢得了众多消费者的喜爱。

钢制散热器的优点是热工性能较好，耗钢量小，承压能力强，外观形式新颖，价位较低；缺点是内腔存在腐蚀隐患，使用条件和防腐蚀要求受到一定限制。

1.3铝制散热器铝制散热器主要有高压铸铝和拉伸铝合金焊接两种。

其优点是散热性能较好，节能的特点十分明显，耐氧化腐蚀性能好，不会污染供热水质，外形简洁，体积小重量轻，热效率高；缺点是价格较高。

1.4铜铝复合散热器铜铝复合散热器是一种把铜管与铝翼型材用精密涨压工艺做成的供暖系统末端散热元件，走水部分为紫铜管，散热部分为合金铝，发挥铜材耐腐蚀特长以及铝材重量轻、导热好、易成型的特点。

优点是散热性能好，承压高，重量轻；缺点是成本较高，安装易变型。

2散热器性能参数2.1导热性能采暖散热器作为建筑物供暖系统的末端换热设备, 它的基本功能是将供热系统热媒所携带的热量安全可靠地传递给所服务的建筑区域，以补充通过建筑围护结构和冷风渗透等散失的热量, 将所服务区域内温度保持在要求的范围内。

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。