Tại sao dùng nhôm để tản nhiệt

Bạn nói dông nói dài cuối cùng kết luận 1 câu túm lại là ai cũng biết rồi. Đồng đương nhiên tốt hơn nhôm chả ai là không biết, khỏi phải nói nhiều, vấn đề ở post #1 nêu là lõi đồng lá nhôm kia, nếu có ý kiến gì, xin bạn tập trung vào đó, nói cái mà ai cũng biết rồi thì chả ích gì.
Dựa vào đâu để nói nhôm tản nhiệt tốt hơn đồng ư? Cái này tui thấy nhiều người cũng nói mà, sao không hỏi người ta mà hỏi tui :bun: Nếu tui nhớ không lầm thì chuyện này bắt nguồn từ 1 truyền thuyết xa xưa khi mà người ta tiến hành thí nghiệm với 2 cục nhôm đồng...
Và cuối cùng, nếu bạn muốn bắt bẻ từng câu từng từ, xin tha cho, đây không phải là luận văn của tui, tui chả việc gì phải trau chuốt từng câu, o bế từng chữ. Bản thân tui cảm thấy, nói đồng dẫn nhiệt kém heatpipe chả có gì là không ổn. Ai cấm so sánh khả năng dẫn nhiệt của 2 thứ đó khi mà chúng đều dùng trong sản xuất HS?

Để giúp khung nhôm tản nhiệt của Đèn Led 111 (Đèn Lét 111) có độ bền 10 năm trên biển. Trong quá trình sản xuất tất cả các khung nhôm sẽ được mạ anod theo quy trình dưới đây tại nhà máy Kim Sen

 

ƯU ĐIỂM CỦA ANODE HÓA NHÔM 

- Nâng cao tính chổng gỉ, chịu mài mòn của nhôm, tạo cho bề mặt của sản phẩm nhôm có nhiều màu sắc khác nhau

- Nâng cao tính chịu mài mòn của lớp oxi hóa nhôm, độ cứng lớp màng có thể đạt trên 300 HV

- Màng oxi hóa điện hóa tự bôi trơn, làm giảm hệ số ma sát trên bề mặt nhôm, có tính chất cách điện tốt và tạo nhiều lỗ xốp không mày, dễ nhuộm màu cho nhôm

QUY TRÌNH ANODE NHÔM: 

B1: Chuẩn bị bể Anodized: Gồm Axit và các hóa chất

B2: Nhúng toàn bộ hoặc bộ phận nhôm gia công vào bề Anodized

B3: Cho dòng điện chạy qua bể Anodized, khi đó

• Tấm nhôm trở thành cực dương
• Bể hóa chất là cực âm

- Xảy ra quá trình phản ứng hóa học là oxy hóa bề mặt của nhôm 

>> Kết quả: Bề mặt nhôm sẽ được phủ 1 lớp oxy hóa siêu cứng

(* Để đạt được độ cứng khác nhau thì các thông số nhiệt độ và thời gian sẽ khác nhau)

B4: Hoàn thành kỹ thuật Anode nhôm

- Kiểm tra hàng hóa và đóng gói.

ỨNG DỤNG CỦA ANODE NHÔM:

- Chế tạo cửa nhôm cao cấp: Các nước Châu Âu và các nước phát triển khác sử dụng vật liệu Anod nhôm để chống lại sự khắc nghiệt của thời tiết

- Ứng dụng trong ngành xây dựng: Sử dụng nhôm anod để làm kết cấu khung nhà thép và các phần kết cấu hở…

- Anode nhôm dùng làm vật liệu cho sản xuất linh kiện điện tử, vỏ bọc máy tính, điện thoại cao cấp (iPhone đang ứng dụng)

- Nhờ đa dạng màu sắc và tính thẩm mỹ, vật liệu anode nhôm được ứng dụng trong ngành sản xuất các loại đèn và đồ trang trí

- Anode nhôm được ứng dụng rộng rãi trong ngành sản xuất ô tô, xe máy,…: Các thiết bị tay phanh, chi tiết máy

- Với tính chất bề măt anode cách điện: Anode được ứng dụng trong ngành sản xuất các linh kiện điện tử, vỏ các thiết bị điện tử…

- Ứng dụng trong ngành y tế: Vật liệu tạo ra các khớp giả

- Ngoài ra, anode nhôm còn dùng để chế tạo cho vỏ cho các loại vệ tinh nhân tạo quay quanh trái đất nhờ tính bền chống mài mòn và tác động mạnh do các mảnh vụn thiên thạch có thể va chạm vào….

Kim loại có tính dẫn nhiệt tốt luôn là nguyên liệu ưu tiên. Chỉ số đo khả năng dẫn nhiệt của kim loại được tính bằng W/cm-K (watt trên centimét mỗi độ kelvin). Bên trong một khối kim loại, electron di chuyển tự do từ nguyên tử này sang nguyên tử khác. Việc di chuyển này càng dễ dàng thì khối kim loại đó sẽ dẫn nhiệt càng hiệu quả. Bạn có thể thấy kim cương và bạc có tính dẫn nhiệt rất tốt nhưng trên thực tế (xem bảng), đa số các nhà sản xuất đều sử dụng nhôm làm chất liệu chủ yếu. Lý do chính là do nhôm sẵn có, giá rẻ nhất và chế tác dễ dàng. Đồng càng ngày càng trở nên thông dụng và được dùng trong các loại tản nhiệt cao cấp. Mặc dù khả năng dẫn nhiệt của đồng cao hơn nhôm những việc gia công tương đối khó nên giá thành thường cao.

Một vấn đề nữa luôn được các nhà sản xuất quan tâm chính là tính chất đối lưu nhiệt kim loại. Nếu chỉ số dẫn nhiệt quyết định tới khả năng hấp thụ và truyền nhiệt lượng thì chỉ số đối lưu xác định tốc độ kim loại giải phóng nhiệt. Tốc độ nhiệt lượng phát tán vào không khí, chất lỏng hay gas cũng quan trọng. Và vì không khí hấp thụ nhiệt rất chậm nên quạt thường gắn kèm với khối kim loại để ép không khí lưu thông liên tục.

Yếu tố quan trọng cuối cùng ảnh hưởng đến chất lượng tản nhiệt là khả năng bức xạ. Bức xạ là hiện tượng phát ra và truyền đi của năng lượng dưới dạng sóng. Đối với tản nhiệt, năng lượng phát ra chính là nhiệt lượng. Nhưng vật thể màu đen hấp thụ nhiệt tốt hơn rất nhiều so với những màu khác, tuy nhiên điều đó không có nghĩa là bạn lấy sơn bôi đen bộ tản nhiệt đang sử dụng vì như thế sẽ giảm hiệu quả làm mát đáng kể do sơn trong trường hợp này đóng vai trò lớp chất cách ly.

Đồng là chất liệu chính cho sản phẩm tản nhiệt chất lượng cao nhưng bạn nên chú ý khả năng phát tán nhiệt của nó lại thấp hơn nhôm. Chính vì thế, đôi khi những sản phẩm kết hợp lõi đồng và cánh tản nhiệt nhôm lại cho hiệu năng cao hơn. Vấn đề chính vẫn là điểm giao tiếp giữa hai loại vật liệu phải được xử lý thật tốt. Nếu chọn đồng nguyên chất, bạn hãy lựa loại sử dụng heatpipe hoặc được gia công từ một khối đồng (Milled/Cut) tuy giá có cao hơn các loại khác nhưng rất đáng tiền.

2. Diện tích tỏa nhiệt lớn

Do nhiệt độ tản vào không khí từ bề mặt kim loại nên tản nhiệt có diện tích tiếp xúc với không khí càng lớn thì hiệu năng càng cao. Áp dụng vào thực tế, khi lựa chọn tản nhiệt, bạn nên để mắt tới những loại có nhiều lá kim loại và kích thước mỗi lá càng lớn càng tốt. Một số loại tản nhiệt còn sử dụng các lá gấp khúc.

Phần đế của tản nhiệt phải phẳng và nhẵn để tiếp xúc hoàn hảo với bề mặt CPU giúp cho nhiệt lượng có thể chuyển qua tốt nhất. Các lá cánh thường nằm song song hoặc có hình rẻ quạt để những luồng không khí từ quạt thổi có thể đi qua dễ dàng.

Để tăng sức hấp dẫn người dùng, những nhà sản xuất sử dụng công nghệ điện phân để thay đổi màu sắc của sản phẩm. Tuy về lý thuyết thì khả năng hấp thụ nhiệt có phụ thuộc vào màu tản nhiệt nhưng trên thực tế không có chút khác biệt nào. Hơn nữa khi mua bộ tản nhiệt, bạn không nên chỉ căn cứ vào vẻ bề ngoài để lựa chọn.

3. Quạt và thiết kế khí động học hợp lý

Một tản nhiệt tốt phải có cấu trúc sao cho không khí từ quạt thổi xuống không bị cản trở, đi qua đầy đủ góc cạnh của từng lá kim loại. Một số sản phẩm yêu cầu phải sử dụng chung với những loại quạt công suất lớn để gió thổi tới được những vị trí khó.

Hai loại quạt thông dụng hiện nay là đệm bi (Ball Bearing) hoặc đệm bọc (Sleeve Bearing). Quạt đệm bọc rẻ tiền hơn và chạy êm hơn nhưng độ bền không cao. Những dòng giá thấp nhất thường chỉ có bộ đệm đơn giản bằng vật liệu xốp có chất bôi trơn. Motor của quạt quay bên trong vòng đệm và được bôi trơn nhờ chất nhờn chứa trong lớp xốp. Quạt sử dụng đệm bi có giá cao hơn so với đệm bọc nhưng có nhiều ưu điểm vượt trội như tốc độ quay cao hơn, thời gian họat động lâu dài. Về cấu trúc, đệm bi là một cấu trúc bao quanh trục quay gồm nhiều viên bi nhỏ giúp giảm ma sát.

Khi mua quạt đệm bi, bạn cần chú ý kĩ một chi tiết: nếu như nhãn quạt chỉ ghi là Ball Bearing, bạn sẽ chỉ có một sản phẩm sử dụng kết hợp cả đệm bi và đệm bọc. Một quạt thông thường cần 2 bộ đệm để quay được và những sản phẩm thông thường đi kèm tản nhiệt chỉ có một bộ đệm bi mà thôi. Những loại quạt lớn và thực sự tốt phải có nhãn "Two Ball" hoặc "Dual Ball Bearings". Ngoài ra, quạt đệm bi cũng có tuổi thọ cao hơn quạt đệm bọc rất nhiều. Tuổi thọ của các loại quạt đệm bọc chỉ vào khoảng 6 tháng. Một bí quyết để suy đoán chất lượng quạt là cẩn thận lắng nghe âm thanh khi nó đang hoạt động. Quạt tốt sẽ không phát âm thanh gì lạ ngoài tiếng gió. Những âm thanh cót két hay vo ve thường phát ra do chất lượng motor không tốt. Một số nhà sản xuất có những dòng sản phẩm dùng đệm bọc với chất liệu teflon cũng có độ bền cao ngang đệm bi và êm ái hơn nhưng giá khá cao. Nếu thích các sản phẩm hiệu suất cao và không quan tâm đến tiếng ồn, bạn nên hướng vào những chiếc quạt có tốc độ quay từ 7000 vòng/phút hoặc hơn. Quạt có tốc độ quay dưới 4000 vòng/phút thường khá êm. Số lượng cánh và kích thước quạt cũng đóng vai trò quyết định tới độ ồn. Bạn cũng có thể bắt gặp những loại quạt có thiết kế rất độc đáo nhằm tăng hiệu suất tải khí ví dụ như Dual Storm của CoolerMaster.

Dùng tản nhiệt quạt là ta phải sống chung với tiếng ồn; kể cả những loại quạt cao cấp. Một số loại quạt kém chất lượng thậm chí còn gây ra chấn động rung, rất có hại cho hệ thống, đặc biệt với những thiết bị nhạy cảm như đĩa cứng. Khi cầm một chiếc quạt đang hoạt động, bạn phải không có cảm giác rung nào thì đó mới là món hàng tốt.

Một điểm đáng chú ý là quạt với cánh kích thước lớn và tốc độ quay thấp sẽ đỡ ồn hơn quạt nhỏ quay ở tốc độ cao mặc dù tương đương về hiệu suất tải khí.

Đơn vị đo hiệu quả một bộ quạt là CFM (Cubic Feet per Minute), quạt CPU có kích thước 50x10mm thường vào khoảng 10CFM, nếu tốc độ quay ở mức 6000 vòng/phút thì CFM sẽ còn cao hơn. Quạt 60x20mm có trị số này khoảng 20-30 CFM và 80x25mm vào khoảng 30-40 CFM. Một số loại quạt 120mm có khả năng đạt tới 100CFM. Điều chú ý mỗi khi bạn chọn mua một chiếc quạt là phải cân bằng được hiệu năng và độ ồn vốn tỉ lệ nghịch với nhau.

4. Nhiệt phải di chuyển tốt bên trong khối kim loại tản nhiệt:

Những lá tản nhiệt có to đến đâu cũng sẽ trở thành vô nghĩa nếu như nhiệt không lan tỏa được đến chúng. Chính vì thế mà một bộ tản nhiệt tốt phải được thiết kế sao cho nhiệt tỏa ra từ nguồn nhiệt di chuyển đều tới mọi vị trí trên lá tản nhiệt. Trong số những lựa chọn mà bạn có thể tìm được trên thị trường hiện nay, có thể nói ống dẫn nhiệt (Heatpipe) được đánh giá cao nhất.

Ống dẫn nhiệt được sử dụng ngày càng phổ biến. Chúng ta bắt gặp công nghệ này ở nhiều nơi như máy tính xách tay, máy chơi game và thậm chí là đâu đó trong những hệ thống máy tính hiện đại. Lý do chính khiến cho ống dẫn nhiệt ngày càng thông dụng là do giá thành đã giảm đáng kể. Khi được áp dụng vào thế giới máy tính, ống dẫn nhiệt thực sự đã tạo một bước đột phá về công nghệ làm mát. Tuy vậy rất ít người dùng hiểu được nguyên tắc hoạt động cũng như cấu trúc của nó.