散热片设计准则(参考)

散热片的选用与设计散热片是一种用来散热的辅助设备，主要用于散热器、冷却器、电器设备等。

它通过增加散热器的表面积，提高热传导效率，加快热量释放速度，从而降低设备温度，延长设备寿命。

在选择散热片时，需要考虑以下几个因素：1.散热片的材料散热片的材料通常有铜、铝、塑料等。

铜具有良好的热传导性能，但成本较高；铝具有较高的散热效率，且成本相对较低；塑料则具有轻便、易加工等特点。

因此，在选择散热片材料时需要综合考虑散热效率和成本。

2.散热片的尺寸和结构散热片的尺寸和结构直接影响散热效率。

散热片的尺寸应根据设备的发热量和散热要求来确定。

通常情况下，散热片的表面积越大，散热效率越高。

同时，散热片的结构也应当考虑散热介质的流动情况，以确保热量能够充分传导和散发。

3.散热片与散热器的匹配散热片与散热器之间的匹配度也很重要。

散热片应与散热器的尺寸、结构相匹配，以确保热量能够有效地传导到散热片上，并通过散热器散发出去。

4.散热片之间的铺放方式在一些特殊情况下，可以考虑采用多片散热片进行组合。

这种方式可以增加散热片的总表面积，提高散热效率。

同时需要考虑散热片之间的间隙和接触面。

设计散热片时，一般遵循以下原则：1.提高散热片的热传导效率要提高散热片的热传导效率，可以通过增加散热片的表面积，采用热导率较高的材料等方式来实现。

此外，还可以采用现代散热技术，如热管、热槽等，来增强散热片的热传导性能。

2.优化散热片的流动条件要优化散热片的流动条件，可以采用流道设计、壁面翅片等方式来提高流体在散热片上的流动速度和流动均匀性，从而增加散热片的散热效率。

3.考虑散热片的制造工艺和成本在散热片的设计过程中，还需要考虑到制造工艺和成本的问题。

散热片的制造工艺应简单、易于加工，以降低生产成本。

同时，还要合理控制散热片的尺寸和结构，以避免过多的废品和浪费。

综上所述，选择与设计散热片时，需要考虑散热片的材料、尺寸和结构、与散热器的匹配性以及散热片之间的铺放方式等因素。

散热片制作工艺技术标准散热片是一种用于降低设备温度的散热元件。

它通过增加散热面积来提高散热效果，将设备内部产生的热量传导到外部，从而保持设备的正常运行温度，提高设备的工作效率和可靠性。

下面将介绍散热片制作的工艺技术标准。

1. 材料选择：散热片的材料必须具有良好的导热性能和耐腐蚀性。

常用的散热材料包括铝合金、铜、铜镍合金等。

同时，材料的表面应具备良好的表面光洁度，以保证散热片的散热效率。

2. 制造工艺：散热片的制造工艺包括锯割、冷冲压、背光打孔、折弯、清洗、阳极氧化等过程。

在锯割过程中，要确保切割线平直、无毛刺。

冷冲压过程中，要保证冲压孔的尺寸和位置的精度，同时要避免因冲压过度而导致变形。

背光打孔过程中，要保证打孔的位置准确，并避免产生刺激气体和灰尘。

3. 表面处理：散热片表面要进行阳极氧化处理，以增加散热片的表面硬度和耐腐蚀性。

在阳极氧化过程中，要控制好酸液含量、温度和浸泡时间，以保证阳极氧化膜的厚度和均匀性。

4. 装配：散热片的装配包括与其他设备的连接、固定等工序。

连接方式有螺栓连接、焊接等。

在固定过程中，要注意固定力的大小，不能过大或过小，以免造成散热片的损坏或散热效果的下降。

5. 质量检验：散热片制作完成后，需要进行质量检验，以确保制作质量符合要求。

常用的检验项目包括外观检查、尺寸检查、硬度检查、耐腐蚀检查等。

在外观检查中，要检查散热片表面是否平整、无刮痕、无气泡等缺陷。

在尺寸检查中，要检查散热片的尺寸是否符合设计要求。

在硬度检查中，要检查阳极氧化膜的硬度是否符合标准。

在耐腐蚀检查中，要进行盐雾实验或常温腐蚀试验，以检查散热片的耐腐蚀性能。

以上就是散热片制作工艺技术标准的简要介绍。

通过严格遵循这些标准，可以保证散热片的制作质量和散热效果，从而提高设备的性能和可靠性。

散热片设计一般准则一、自然对流散热片设计—-散热片得设计可就包络体积做初步得设计,然后再就散热片得细部如鳍片及底部尺寸做详细设计1、包络体积2、散热片底部厚度良好得底部厚度设计必须由热源部分厚而向边缘部份变薄,如此可使散热片由热源部份吸收足够得热向周围较薄得部份迅速传递.底部之厚度关系底部厚度与输入功率得关系3、鳍片形状空气层得厚度约２mｍ,鳍片间格需在４mｍ以上才能确保自然对流顺利。

但就是却会造成鳍片数目减少而减少散热片面积。

A、鳍片间格变狭窄—自然对流发生减低，降低散热效率。

ﻫ鳍片间格变大—鳍片变少，表面积减少。

B、鳍片角度鳍片角度约三度.鳍片形状鳍片形状参考值C、鳍片厚度当鳍片得形状固定，厚度及高度得平衡变得很重要，特别就是鳍片厚度薄高得情况,会造成前端传热得困难，使得散热片即使体积增加也无法增加效率鳍片变薄-鳍片传热到顶端能力变弱ﻫ鳍片变厚—鳍片数目减少（表面积减少）鳍片增高—鳍片传到顶端能力变弱(体积效率变弱）ﻫ鳍片变短-表面积减少4、散热片表面处理散热片表面做耐酸铝（Alｕｍite）或阳极处理可以增加辐射性能而增加散热片得散热效能,一般而言，与颜色就是白色或黑色关系不大.表面突起得处理可增加散热面积,但就是在自然对流得场合,反而可能造成空气层得阻碍，降低效率。

二、强制对流散热片设计——增加热传导系数(1)增加空气流速这个就是很直接得方法，可以配合风速高得风扇来达成目得，(2)平板型鳍片做横切将平板鳍片切成多个短得部分,这样虽然会减少散热片面,但就是却增加了热传导系数，同时也会增加压。

当风向为不定方向时,此种设计较为适当.（如摩托车上得散热片）散热片横切(3) 针状鳍片设计针状鳍片散热片具有较轻及体积较小得优点,同时也有较高得体积效率，更重要得就是具有等方向性，因此适合强制对流散热片,如图九所示。

鳍片得外型有可分为矩形、圆形以及椭圆形，矩形散热片就是由铝挤型横切而成，圆形则可由锻造或铸造成型,椭圆形或液滴形得散热片热传系数较高，但成型比较不易。

散热片设计一般准则一、自然对流散热片设计——散热片的设计可就包络体积做初步的设计，然后再就散热片的细部如鳍片及底部尺寸做详细设计1、包络体积2、散热片底部厚度良好的底部厚度设计必须由热源部分厚而向边缘部份变薄，如此可使散热片由热源部份吸收足够的热向周围较薄的部份迅速传递。

底部之厚度关系底部厚度和输入功率的关系3、鳍片形状空气层的厚度约2mm，鳍片间格需在4mm以上才能确保自然对流顺利。

但是却会造成鳍片数目减少而减少散热片面积。

A、鳍片间格变狭窄-自然对流发生减低，降低散热效率。

鳍片间格变大-鳍片变少，表面积减少。

B、鳍片角度鳍片角度约三度。

鳍片形状鳍片形状参考值C、鳍片厚度当鳍片的形状固定，厚度及高度的平衡变得很重要，特别是鳍片厚度薄高的情况，会造成前端传热的困难，使得散热片即使体积增加也无法增加效率鳍片变薄-鳍片传热到顶端能力变弱鳍片变厚-鳍片数目减少（表面积减少）鳍片增高-鳍片传到顶端能力变弱（体积效率变弱）鳍片变短-表面积减少4、散热片表面处理散热片表面做耐酸铝（Alumite）或阳极处理可以增加辐射性能而增加散热片的散热效能，一般而言，和颜色是白色或黑色关系不大。

表面突起的处理可增加散热面积，但是在自然对流的场合，反而可能造成空气层的阻碍，降低效率。

二、强制对流散热片设计——增加热传导系数(1)增加空气流速这个是很直接的方法，可以配合风速高的风扇来达成目的，(2)平板型鳍片做横切将平板鳍片切成多个短的部分，这样虽然会减少散热片面，但是却增加了热传导系数，同时也会增加压。

当风向为不定方向时，此种设计较为适当。

（如摩托车上的散热片）散热片横切(3) 针状鳍片设计针状鳍片散热片具有较轻及体积较小的优点，同时也有较高的体积效率，更重要的是具有等方向性，因此适合强制对流散热片，如图九所示。

鳍片的外型有可分为矩形、圆形以及椭圆形，矩形散热片是由铝挤型横切而成，圆形则可由锻造或铸造成型，椭圆形或液滴形的散热片热传系数较高，但成型比较不易。

散热片设计一般准则一、自然对流散热片设计——散热片的设计可就包络体积做初步的设计，然后再就散热片的细部如鳍片及底部尺寸做详细设计1、包络体积2、散热片底部厚度良好的底部厚度设计必须由热源部分厚而向边缘部份变薄，如此可使散热片由热源部份吸收足够的热向周围较薄的部份迅速传递。

底部之厚度关系底部厚度和输入功率的关系3、鳍片形状空气层的厚度约2mm，鳍片间格需在4mm以上才能确保自然对流顺利。

但是却会造成鳍片数目减少而减少散热片面积。

A、鳍片间格变狭窄-自然对流发生减低，降低散热效率。

B、鳍片间格变大-鳍片变少，表面积减少。

C、鳍片角度鳍片角度约三度。

D、鳍片形状鳍片形状参考值E、鳍片厚度当鳍片的形状固定，厚度及高度的平衡变得很重要，特别是鳍片厚度薄高的情况，会造成前端传热的困难，使得散热片即使体积增加也无法增加效率鳍片变薄-鳍片传热到顶端能力变弱鳍片变厚-鳍片数目减少（表面积减少）鳍片增高-鳍片传到顶端能力变弱（体积效率变弱）鳍片变短-表面积减少4、散热片表面处理散热片表面做耐酸铝（Alumite）或阳极处理可以增加辐射性能而增加散热片的散热效能，一般而言，和颜色是白色或黑色关系不大。

表面突起的处理可增加散热面积，但是在自然对流的场合，反而可能造成空气层的阻碍，降低效率。

二、强制对流散热片设计——增加热传导系数(1)增加空气流速这个是很直接的方法，可以配合风速高的风扇来达成目的，(2)平板型鳍片做横切将平板鳍片切成多个短的部分，这样虽然会减少散热片面，但是却增加了热传导系数，同时也会增加压。

当风向为不定方向时，此种设计较为适当。

（如摩托车上的散热片）散热片横切(3) 针状鳍片设计针状鳍片散热片具有较轻及体积较小的优点，同时也有较高的体积效率，更重要的是具有等方向性，因此适合强制对流散热片，如图九所示。

鳍片的外型有可分为矩形、圆形以及椭圆形，矩形散热片是由铝挤型横切而成，圆形则可由锻造或铸造成型，椭圆形或液滴形的散热片热传系数较高，但成型比较不易。

一、散热设计的一些基本原则：从有利于散热的角度出发，印制版最好是直立安装，板与板之间的距离一般不应小于2cm，而且器件在印制版上的排列方式应遵循一定的规则：1. 对于采用自由对流空气冷却的设备，最好是将集成电路（或其它器件）按纵长方式排列，如图3示；对于采用强制空气冷却的设备，最好是将集成电路（或其它器件）按横长方式排列。

2. 同一块印制板上的器件应尽可能按其发热量大小及散热程度分区排列，发热量小或耐热性差的器件（如小信号晶体管、小规模集成电路、电解电容等）放在冷却气流的最上流（入口处），发热量大或耐热性好的器件（如功率晶体管、大规模集成电路等）放在冷却气流最下游。

3. 在水平方向上，大功率器件尽量靠近印制板边沿布置，以便缩短传热路径；在垂直方向上，大功率器件尽量靠近印制板上方布置，以便减少这些器件工作时对其它器件温度的影响。

4. 对温度比较敏感的器件最好安置在温度最低的区域（如设备的底部），千万不要将它放在发热器件的正上方，多个器件最好是在水平面上交错布局。

5. 设备内印制板的散热主要依靠空气流动，所以在设计时要研究空气流动路径，合理配置器件或印制电路板。

空气流动时总是趋向于阻力小的地方流动，所以在印制电路板上配置器件时，要避免在某个区域留有较大的空域。

整机中多块印制电路板的配置也应注意同样的问题。

二、电子设备散热的重要性在电子设备广泛应用的今天。

如何保证电子设备的长时间可靠运行，一直困扰着工程师们。

造成电子设备故障的原因虽然很多，但是高温是其中最重要的因素（其它因素重要性依次是振动Vibration、潮湿Humidity、灰尘Dust），温度对电子设备的影响高达60％。

温度和故障率的关系是成正比的，可以用下式来表示：F = Ae-E/KT其中：F = 故障率,A=常数E = 功率K =玻尔兹曼常量(8.63e-5eV/K)T = 结点温度三、功率芯片有关热的主要参数随着芯片的集成度、功率密度的日愈提高，芯片的温度越来越成为系统稳定工作、性能提升的绊脚石。

散热片（heat sink)检验规范目的：此规范之目的用于判断Heat Sink产品外观之可接受及不可接受之标准。

适用范围：本规范适用于各种制程技术制作之Heat Sink外观检验。

（若客户的特殊要求时，以该合约要求之文件优先。

）规格文件优先权：当遇到不同规格文件冲突时，请依以下优先权3-1 针对限度样品或允收条件所订定之规格3-2 采购订单或指定之合约3-3 Delta工程图面及规格3-4 此份外观检验规范抽样标准：依据MIL – STD - 105E 收样表，一般检验水准Ⅱ，AQL 1.0 抽样标准实旋抽样检验。

检验环境条件、设备及表面等级：5-1 检验环境条件：5-1-1 温度及湿度：常温20℃±8℃、湿度：常湿45%~85%。

5-1-2 照明：400~500烛光之白色萤光性照明设备，眼睛与受检面成45°左右。

5-1-3 目视距离：表面Class A / B 45cm，Class C 60cm。

5-1-4 检验时间：表面Class A 10秒/面，Class B 5秒/面，Class C 3秒/面。

5-2 检验设备：透明塑胶尺、游标卡尺、高度规、工作平台、表同粗度计、投影仪等。

5-3 表面等级：Class A表面检视时必须翻转检视面以得到最大反射光线，Class B / C 表面检视时则不可翻转检视表面。

于检视表面时不可使用辅助之仪器将检视面放大，负责检视人员也必须经过适当这训练。

请依以下检视图示Class A （Viewing Conditions）Class B （Viewing Conditions）Class C （Viewing Conditions）检验标准：6-1 成品外观：依台达电子工程图面。

6-2 供应商提供相关品质证明文件：6-2-1 材质证明文件6-2-2 出货检验报告（EX：尺寸、拉拔力量测试数据、膜厚测定资料等。

）Heat Sink 种类及表面等级定义：7-1 Heat Sink 种类7-1-1 铝挤型（Extruded Heat Sink）7-1-2 铝压铸（Die-Casting Heat Sink）7-1-3 锻造（Forging Heat Sink）7-1-4 堆叠型（Stacked Heat Sink）7-1-5 折叠型（Folder Heat Sink）7-1-6 刨、削型（Skive Heat Sink）7-1-7 冲压型（Stamping Heat Sink）7-1-8 机械加工（Machining Heat Sink）7-2 Heat Sink 表面等级定义缺点类型：8-1 外观8-1-1 有感刮痕：一般露出底材或深度较深（大于0.25mm），用指甲可以感觉出来。

散热片设计一般准则一、自然对流散热片设计——散热片的设计可就包络体积做初步的设计，然后再就散热片的细部如鳍片及底部尺寸做详细设计1、包络体积2、散热片底部厚度良好的底部厚度设计必须由热源部分厚而向边缘部份变薄，如此可使散热片由热源部份吸收足够的热向周围较薄的部份迅速传递。

底部之厚度关系底部厚度和输入功率的关系3、鳍片形状空气层的厚度约2mm，鳍片间格需在4mm以上才能确保自然对流顺利。

但是却会造成鳍片数目减少而减少散热片面积。

A、鳍片间格变狭窄-自然对流发生减低，降低散热效率。

鳍片间格变大-鳍片变少，表面积减少。

B、鳍片角度鳍片角度约三度。

鳍片形状鳍片形状参考值C、鳍片厚度当鳍片的形状固定，厚度及高度的平衡变得很重要，特别是鳍片厚度薄高的情况，会造成前端传热的困难，使得散热片即使体积增加也无法增加效率鳍片变薄-鳍片传热到顶端能力变弱鳍片变厚-鳍片数目减少（表面积减少）鳍片增高-鳍片传到顶端能力变弱（体积效率变弱）鳍片变短-表面积减少4、散热片表面处理散热片表面做耐酸铝（Alumite）或阳极处理可以增加辐射性能而增加散热片的散热效能，一般而言，和颜色是白色或黑色关系不大。

表面突起的处理可增加散热面积，但是在自然对流的场合，反而可能造成空气层的阻碍，降低效率。

二、强制对流散热片设计————增加热传导系数增加热传导系数(1)增加空气流速这个是很直接的方法，可以配合风速高的风扇来达成目的，(2)平板型鳍片做横切将平板鳍片切成多个短的部分，这样虽然会减少散热片面，但是却增加了热传导系数，同时也会增加压。

当风向为不定方向时，此种设计较为适当。

（如摩托车上的散热片如摩托车上的散热片））散热片横切(3)针状鳍片设计针状鳍片散热片具有较轻及体积较小的优点，同时也有较高的体积效率，更重要的是具有等方向性，因此适合强制对流散热片，如图九所示。

鳍片的外型有可分为矩形、圆形以及椭圆形，矩形散热片是由铝挤型横切而成，圆形则可由锻造或铸造成型，椭圆形或液滴形的散热片热传系数较高，但成型比较不易。

散热、吸热，还是绝热重要？在这儿之前,有一个很重要的问题要问各位,您知道什么是"热"吗?在您选择一项产品之前.您得先知道您用钞票换得手中的宝贝要解决的是什么物理现象,千万别当了冤大头!"热 (Heat)"是能量吗?严格来说它不算是能量,应该说是一种传递能量的形式.就好象作功一样.微观来看,就是区域分子受到外界能量冲击后,由能量高的分子传递至能量低的区域分子(就像是一种扩散效应),必须将能量转嫁释放出来.所以能量的传递,就是热.而大自然界最根本的热产生方式,就是剧烈的摩擦(所谓摩擦生热如是说!).从电子(量子力学)学的角度而言,当电子束滑过电子信道时,会因为与导线(trace)剧烈摩擦而产生热,它形成一股阻力,阻止电子流到达另一端(就像汽车煞车的效果是一样的).我们统称作"废热". 所以当CPU的速度越高,表示它的I/O(Input/Output)数越高,线路布局越复杂.就好比一块同样面积的土地上.您不断的增加道路面积;不断的膨胀车流量,下场是道路越来越窄,而车子越来越多,不踩煞车,能不出车祸吗?当然热量越来越高.信不信,冷飕飕的冬天,关在房里打计算机,你会爱死它,又有得杀时间,又暖和!只是不巧,炎炎夏日又悄悄的接近了……"传热(Heat Transfer)":既然说热是一种传递能量的形式.那就不能不谈传递的方法了.总的来说整个大自然界能量传递的方式被我们聪明的老祖先(请记住.热力学Thermal Dynamic是古典力学的一种!)概分为三种,接下来我用最浅显易懂的方式分别介绍这门神功的三大基本奥义让各位知道:1.)热传导(Conduction)物质本身或当物质与物质接触时,能量传递的最基本形式(这里所说的物质包括气体,液体,与固体).当然气体与液体(我们统称为流体)本身因为结构不似固体紧密.我们又有另外一个专有名词来形容它,叫做热扩散(Diffusion).若诸位看官真有兴趣的话,不妨把下面的公式熟记,对以后您专业素养的养成,抑或是将来更深入的技术,探讨彼此的沟通都非常有帮助(这可是入门的第一招式,千万别放弃您当专业消费者的权益了!).另外,为了避免您一开始走火入魔,请容我先将所有的单位(Unit)都拿掉.Q = K*A*ΔT/ΔL其中Q为热量;就是热传导所能带走的热量.K为材料的热传导系数值(Conductivity);请记住,它代表材料的热传导特性,就像是出生证明一样.若是纯铜,就是396.4;若是纯铝,就是240;而我们都是人,所以我们的皮肤是0.38,记住! 数值越高,代表传热越好.(详细的材料表我将于日后择篇幅再补述!)A代表传热的面积(或是两物体的接触面积.)ΔT代表两端的温度差;ΔL则是两端的距离.让我们来看一下图标,更加深您的印象!热传导后温度分布铜材的导热系数高,经过热传导后,温度在铜材中分布就非常均匀,相反的,木材的导热系数偏低,于是相同的传导距离,木材的温度分布就明显的不均匀(温度颜色衰减的非常快;表示热量传导性不良.)从上述的第一招式我们可以知道.热传导的热传量.跟传导系数,接触面积成正比关系(越大,则传热越好!)而跟厚度(距离)成反比.好,有了这个观念,现在让我们把焦点转到散热片身上,当散热片与热源接触,我们需要的是"吸热",能够大量的把热吸走,越多越好.各位可以到市面上看看最近有一些散热片的底部会加一块铜板不是吗?或甚至干脆用铜当散热片底板.就是因为它的热导系数比铝多出将进一倍(当然还有其它技术原因,容我先卖个关子).嘿,嘿,聪明的读者,您一定也发现了一个问题,散热片的底部厚度好象越来越厚耶!如果照我说的话,那不是传热效果越差了吗?如果您会问这个问题?先恭喜您!您已经有本事报名英雄大会了.这牵涉到另外一门有趣的课题.因篇幅关系,这一次我并不打算放进来.请诸位海涵!2.)热对流(Convection)流动的流体(气体或液体)与固体表面接触,造成流体从固体表面将热带走的热传递方式.这一招是三招里面最为博大精深的一招,老祖先依其流体驱动的方式将之转换折成貌和神离的两招,分别是A.)自然对流(Natural Convection):流体运动是来自于温度差.温度高的流体密度较低,较轻会向上运动.相反的,温度低的流体则向下运动.所以是流体受热之后产生驱动力.(这里各位要牢记一件事,只要温差,沿着重力场方向的流体就会开始运动,带走热量!)B.)强制对流 (Force Convection) :顾名思义,流体受外在的强制驱动力如风扇驱动而产生运动.驱动力往那儿吹,流体就往那儿跑,与重力场无关.不是很了解对吧!百闻不如一见,脱掉你宝贝计算机的灰白色夹克.您应该会看到如下图所示的精采内脏.如此清楚了吗?芯片组散热片不加风扇,利用的是自然对流将热量带走,表示热量不高(一般来说介于3瓦~8瓦).至于CPU则因为热量较高 (尤其是桌上型计算机,至少都在30瓦以上),自然对流的散热量不足以带走废热,因此得利用到风扇驱动.至于更详细的各种芯片封装(package)制程,规格资料与散热量的关系(别忘了CPU也是一种封装,只是档次较高!),还有自然对流及强制对流在散热片设计上的考量差异性,我会在往后的篇幅中以专题的方式撰写.让各位不但对电子散热有所了解,更知道整条电子链的运作模式.看看它的公式吧!为什么说它最博大精深是有原因的.到了这儿,请千万小心,步步都是富贵险中求.殊不知多少江湖英豪;名门侠女都曾栽在这块看似山青湖静,实则风阴涛涌的领域(包括笔者都曾差点儿翻不了身).一则是从此开始.您才真正进入"散热"的大堂.一则是这里又多了一门至深至幻的学问叫做流体力学(Fluid Dynamic).我想试问各位一生中有多少次机会看到风扇是怎么吸空气;又是怎么把空气吹出来的?我们换个角度想,要让流体产生运动,一个必要的因素是什么?知其然,更要知其所以然,道行高的您或许已开始发出会心的一笑,还不了解的看官也别担心, 这运功炼气可是半点儿急不得.渐纳慢吐,气通任督灌丹田,才是习知之道.Q = H*A*ΔTQ 为热对流所带走的热量.H 为热对流系数值(Hest Transfer Coefficient).这里是笔者及数字高人讨论过后,一致公认散热领域内最虚无飘渺的一个参数了.它既不是材质特性,更不是什么散热标准.说穿了还真有点儿好笑.这是老祖先想破了头还是一无所知的情况下,直接写下的脚注.不信吗? 敢问诸位高手,只听过H是随着流体状态;流场形式;固体表面形状的影响而改变的"常数"值(例如:垂直方向的平板流H=10~20,最多是个H与速度的几次方成正比关系),从没看过哪一个方程式是可以解出H值的.(道道地地,不折不扣的"经验值"!!)A 代表热对流发生时的"有效"接触面积.这里我要再一次强调.表面积大只是好看,有效表面积也大那才够实在.至于什么是"有效",将来我会举一些活生生的实例给各位看,到时候可别合不拢嘴.散热片的变化无穷,主要在于它的鳍片设计,一个设计良好的鳍片.会内外兼顾,不但跟空气的接触表面积大,而且大的很实在.否则花那种冤望钱,不如自己做一块铜块盖上去不就好了吗?当然金属量产的加工制程上有一定的限制,不同的制造工艺各有其优缺点,有时设计者不得不作一些妥协与让步.ΔT代表固体表面与区域流体(Local Ambient)的温度差.这里就更惊险了.散热片的设计,一个不小心就会跌入这个要命的陷阱里,它跟上面的所谓"有效"接触面积还真有那么一点关系,我留一点儿空间先不说穿,让各位也想一想.为什么我说到了这儿才算真正开始处理散热问题.因为不论自然对流或强制对流,靠流体把热带走是现下最经济实惠的方式.殊不知地球大气运行时的妙用无穷,我们换一个角度想,能量守恒定律,或许您也能参详一二.周围尽是用不完的空气,不拿它来出出气,怎么说也是暴敛天物,您说是吗?下一次我们再谈另一个能量传递的方式(它也是"散热"的一员,只是平时韬光养晦,深藏不露,但发起威来,套句广告词~"凡人无法档").而且角色变化多端,非常有个性,也是笔者最喜欢的一个,请容我在此先搁笔.咱们下次再谈!散热,吸热,还是绝热重要?接下来介绍的,可又是散热的一名角儿.只是它的名气没"热对流"来的大,一般说来在主动式散热片(Active Cooler)的散热比例上占的份量也有限,所以大伙儿常忽略它.可是它在实际生活中扮演的角色可丰富了.您加热时绝对有它,散热时它也有份,当要绝热时,更不能没有它,更夸张的是,少了它,地球的生态环境瞬间就会失衡,看下去吧,向您郑重介绍……3.)热辐射(Radiation)若说上一招"热对流"是谓博大精深,那这一招可就真算得上是"清风拂山岗;明月照大江"的太极绝学了.待我解释完,您就知道我开头所述句句真言,绝无诳语.别看它又清风,又明月的.真发起来,那可是招招重手,决不留情.(您以为炎炎夏日太阳的热情是靠热传导或热对流招呼到您身上的吗?再举个更生活的例子,没用过也看过灯管式电暖气吧?再告诉您一个小秘密,笔者求学时就曾经利用180瓦的工地用卤素大灯两个煮三人份的火锅,不盖你,这些都得拜热辐射所赐!)这说完它加热的好处,我留一点篇幅稍后再解释它与散热,绝热的关系.让我们先把焦点转回它的原理上.有人曾问笔者,热辐射是不是放射性的a,b,g辐射波,您说呢?那可是对任何生物都会造成伤害性的辐射线耶!不要怀疑,虽不中亦不远矣 ,它们还真有血源关系呢,这一部份因为是笔者最喜欢的一种散热方式,也是当今能参透这门绝学的人少之又少(包括笔者也不是),是以笔者不得不一吐为快,交代清楚,以免让各位越看越模糊,热辐射是一种可以在没有任何介质(空气)的情况下,不需要靠接触,就能够达成热交换的传递方式.一种我戏称为"热数字讯号"(ThermalDigital Signal)的波的形式达成热交换.既然是波,那就会有波长,有频率 ,而所谓波的能量,就是频率乘上一个叫做普郎特的常数(Planck's Constant ),既然跟频率有关,那好,频率的大小依次是Gamma 射线 ,X射线,紫外线,可见光,红外线,微波…而热辐射能量就介于紫外线与红外线之间,所以还算排行老三呢,但光是如此就让你在7月中午的太阳下站不住五分钟了吧!其实您还得感谢地球上有大气层,空气和水分子,这些介质帮我们吸收掉了不少能量呢!好,咱们再回到主题,既然不需要介质,那就得靠物体与物体表面的热吸收性与放射性来决定热交换量的多寡.我们统称为物体表面的热辐射系数(Emissivity),其值介于0~1之间,是属于物体的表面特性,有一点儿像热传导系数(Conductivity) 都属于材料特性.(其实吸收性(率 )与放射性(率)是一样的,我稍后解释.严格来说,物体表面的热辐射特性有三种,分别是吸收率,反射率和穿透率.这三者加起来的值和为1,像是玻璃,它的能量穿透性很强,所以相对的吸收性与反射性便较弱).让我们看一下它的公式吧Q =e˙s˙F˙Δ(T4)Q 为物体表面热幅热的热交换量.我在这儿强调是热交换量而不是带走的热量.因为公式本身牵涉到两个表面在进行辐射热交换,当假设其中一个表面不存在时,则存在的表面便假设是与某一有限远的固定大气温度进行热交换.e 物体表面的热辐射系数(Emissivity),其值介于0~1之间,是属于物体的表面材料特性,这一部分当物质为金属且表面拋光如镜时,热辐射系数只有约0.02~0.05而已,而当金属表面一但作处理后(如表面阳极处理成各种颜色亦或喷漆,则热辐射系数值立刻提升至0.5以上 ,如下图所示当散热片表面处理成绿色后,热辐射系数值立刻由0.03提升至0.82.处理前处理后而塑料或非金属类的热辐射系数值大部份超过0.5以上,s是波次曼常数5.67*10-8 ,只是一个常数.F是里面最玄的一个,洋文叫做Exchange View Factor,中文应该说成是辐射热交换的视角关系,它其实是一个函数,一个跟两个表面所呈角度,面积,及热辐射系数有关的函数.非常复杂,笔者在此不敢再写下去,以免各位看官承受不住.Δ(T4)最后这个算是最好说的,但也最容易被一般刚入江湖的年轻人弄错的.它正确的写法如笔者框红线所示,是(Ta4- Tb4)而不是(Ta- Tb) 4,.这其中Ta是表面a的温度而Tb是表面b的温度。