عملية تبريد النحاس الألومنيوم الرابطة

في الوقت الحاضر ، أكثر مواد المشتت الحراري شيوعًا هي النحاس وسبائك الألومنيوم. سبائك الألومنيوم سهلة المعالجة ومنخفضة التكلفة ، لذا فهي أيضًا المادة الأكثر استخدامًا. في المقابل ، يتمتع النحاس بموصلية حرارية أفضل من سبائك الألومنيوم ، ولكن معدل تبديد الحرارة أبطأ من سبائك الألومنيوم.

بالنظر إلى عيوب كل من النحاس والألمنيوم ، فإن بعض المبددات الحرارية مصنوعة من النحاس والألمنيوم. عادةً ما تستخدم المشتتات الحرارية هذه قاعدة نحاسية ، بينما لا تزال زعانف المشتت الحراري تستخدم سبائك الألومنيوم. بالإضافة إلى القاعدة النحاسية ، هناك أيضًا طرق مثل العمود النحاسي للمشتت الحراري ، وهو نفس المبدأ أيضًا. مع الموصلية الحرارية العالية ، يمكن للقاع النحاسي أن يمتص بسرعة الحرارة الصادرة عن وحدة المعالجة المركزية أو مصدر الحرارة الآخر ؛ يمكن تصنيع زعانف الألمنيوم في الشكل الأكثر ملاءمة لتبديد الحرارة من خلال العمليات المعقدة ، وتوفر مساحة تخزين حرارة كبيرة وإطلاقًا سريعًا.

يعتبر الجمع بين المعدنين أمرًا صعبًا ، كما أن التقارب بين النحاس والألمنيوم ضعيف. إذا لم تكن معالجة الترابط جيدة ، فسوف تنتج مقاومة حرارية كبيرة للواجهة. تشمل عمليات ربط النحاس والألمنيوم الشائعة ما يلي:

لحام

اللحام هو عملية لحام تستخدم مادة معدنية ذات نقطة انصهار أقل من نقطة انصهار المعدن الأساسي مثل اللحام ، حيث تقوم بترطيب المعدن الأساسي بلحام سائل عند درجة حرارة أقل من نقطة انصهار المعدن الأساسي ولكن أعلى من درجة حرارة المعدن الأساسي. نقطة انصهار اللحام ، تملأ فجوة المفصل ، ثم تتكثف لتشكيل واجهة مشتركة ثابتة.

سيتم تشكيل طبقة أكسيد ثابتة للغاية (Al2O3) على سطح الألومنيوم في الهواء ، مما يجعل لحام النحاس والألمنيوم أكثر صعوبة ، وهو أكبر عامل يعيق عملية اللحام. يجب إزالته أو إزالته كيميائيًا وطبقة طبقة من النيكل أو أي معدن آخر ملحوم بسهولة بحيث يمكن لحام النحاس والألمنيوم معًا بسلاسة.

برغي قفل:

القفل اللولبي هو مزيج من صفائح النحاس الرقيقة وسطح قاع الألمنيوم من خلال البراغي. الغرض الرئيسي من ذلك هو زيادة قدرة امتصاص الحرارة اللحظية للمبدد الحراري وإطالة دورة حياة بعض مشعات الألمنيوم النقي الناضجة. بعد الاختبار ، وجد أن وسيط التوصيل الحراري عالي الأداء مستخدم بين قاع المشتت الحراري المصنوع من الألومنيوم والكتلة النحاسية. بعد الضغط عليها بقوة 80kgf ، يتم غلقها بمسامير. إن تأثير تبديد الحرارة يعادل تأثير لحام النحاس والألمنيوم ، كما يتحقق التحسن المتوقع في كفاءة تبديد الحرارة.

هذه الطريقة أبسط من اللحام بجودة مستقرة وعملية بسيطة وتكلفة أقل. ومع ذلك ، يتم استخدامه فقط كتحسين ، وتحسين الأداء ليس واضحًا. على الرغم من أنها مليئة بمعجون تبديد الحرارة ، إلا أن الاتصال غير الكامل بين لوح النحاس وقاع الألومنيوم لا يزال يمثل أكبر عقبة أمام انتقال الحرارة.

قابس النحاس:

هناك طريقتان رئيسيتان لتوصيل النحاس. الأول هو تضمين النحاس في صفيحة قاعدة الألمنيوم ، وهو أمر شائع في غرفة التبريد التي يتم تصنيعها بواسطة عملية بثق الألومنيوم. نظرًا للسمك المحدود لقاع المبدد الحراري المصنوع من الألومنيوم ، فإن حجم النحاس المضمن يكون أيضًا محدودًا. الغرض الرئيسي من إضافة صفائح نحاسية هو تعزيز التوصيل الحراري للمبدد الحراري ، كما أن التلامس مع المبرد الألومنيوم محدود للغاية. لذلك ، في معظم الحالات ، فإن تأثير المبدد الحراري المصنوع من الألومنيوم والنحاس ليس أفضل بكثير من تأثير حوض الألمنيوم.

آخر هو إدخال أعمدة نحاسية في مشعات الألمنيوم بزعانف نصف قطرية ، ومع ذلك ، يجب الانتباه إلى مراقبة الجودة لحجم القطر وخشونة السطح للعمود النحاسي والفتحة المستديرة ، والتي سيكون لها تأثير معين على تأثير تبديد الحرارة.

زعنفة مجعد:

تعمل تقنية Crimped Fin على تحسين تقنية دمج النحاس والألومنيوم التقليدية. أولاً ، يتم تصنيع الأخدود على القاعدة النحاسية ، ثم يتم إدخال لوح الألمنيوم. يتم دمج صفائح الألمنيوم في القاعدة النحاسية باستخدام أكثر من 60 طنًاالضغط. لا يوجد وسط بين الألومنيوم والنحاس. من وجهة النظر المجهرية ، ترتبط ذرات الألمنيوم والنحاس ببعضها البعض إلى حد ما ، وذلك لتجنب تمامًا عيوب المقاومة الحرارية للواجهة الناتجة عن تركيبة الألومنيوم النحاسية التقليدية وتحسين قدرة نقل الحرارة للمنتج بشكل كبير و

يمكننا أيضًا إنتاج قاعدة ألومنيوم بإدخال نحاسي ، وقاعدة نحاسية بإدخال نحاسي ومنتجات معالجة أخرى لتلبية احتياجات تبديد الحرارة المختلفة. تعمل هذه التقنية على إطالة عمر الخدمة لبعض تقنيات ربط النحاس والألمنيوم.

هناك أيضًا بعض طرق ربط النحاس والألومنيوم الأخرى ، ولكن العملية الرئيسية هي ضمان جودة الترابط لسطح التلامس الحراري بين النحاس والألمنيوم. خلاف ذلك ، فإن تأثير تبديد الحرارة ليس جيدًا مثل تأثير المشتت الحراري لسبائك الألومنيوم. تحتاج العملية الجديدة إلى التحقق والتحسين المستمر ، وفي النهاية يمكن تحقيق التأثير المتوقع. عند اختيار غرفة التبريد المصنوعة من الألمنيوم والنحاس ، يجب ألا تركز فقط على المظهر ، ولكن أيضًا على المقارنة الفعلية ، ثم يمكننا شراء غرفة تبريد من الألمنيوم والنحاس عالي الجودة。