सीपीयू कूलिंग हीटसिंक की थर्मल सामग्री का विकल्प

सीपीयू हीटसिंक का कार्य सिद्धांत:

उदाहरण के तौर पर इंटेल डाउनविंड हीटसिंक को लें। हीट सिंक के नीचे पीला घेरा तांबे से बना है। यह सीधे सीपीयू के संपर्क में रहता है। धातु के आसान ताप संचालन की विशेषताओं के माध्यम से, सीपीयू द्वारा उत्पन्न गर्मी को जल्दी से दूर ले जाया जा सकता है, ताकि गर्मी को आसपास के शीतलन पंखों में प्रेषित किया जा सके, और फिर पंख हवा के साथ बड़े क्षेत्र के संपर्क में हो सकें और गर्मी अपव्यय के प्रभाव को प्राप्त करने के लिए पंखे की सहायता लें।

तांबे और एल्यूमीनियम सामग्री के लक्षण:

अधिकांश हीटसिंक तांबे या एल्यूमीनियम से बने होते हैं। क्या तांबा या एल्युमीनियम बेहतर है? आम तौर पर, हमें इसकी सामग्री के दो भौतिक गुणों को देखना होगा: तापीय चालकता और विशिष्ट ऊष्मा।

कमरे के तापमान पर तांबे की तापीय चालकता 401 w/MK है; एल्युमीनियम 237 w/M K है। संख्या जितनी अधिक होगी, ऊष्मा चालन उतना ही बेहतर होगा। इसलिए, तांबे का ताप संचालन प्रभाव एल्यूमीनियम की तुलना में लगभग दोगुना है। तांबे की विशिष्ट ऊष्मा 0.385 J/GK है; एल्यूमीनियम की विशिष्ट ऊष्मा 0.897 J/g K है। विशिष्ट ऊष्मा जितनी कम होगी, तापमान बढ़ना या गिरना उतना ही आसान होगा। तांबे की विशिष्ट ऊष्मा एल्यूमीनियम की लगभग आधी होती है, इसलिए तापमान तेजी से गिरता है और ऊष्मा अपव्यय अधिक कुशल होता है।

अधिकांश रेडिएटर तांबे और एल्यूमीनियम के मिश्रण का उपयोग क्यों करते हैं?

1. तांबे और एल्यूमीनियम की मिश्रित सामग्री का उपयोग किया जाता है क्योंकि हम केवल विशिष्ट गर्मी से रेडिएटर के प्रभाव का आकलन नहीं कर सकते हैं। विशिष्ट ऊष्मा की तुलना उसी भार के आधार पर की जानी चाहिए। तांबे और एल्यूमीनियम का घनत्व पूरी तरह से अलग है, यानी एक ही वजन के तहत उनकी मात्रा अलग है, इसलिए गर्मी अपव्यय क्षेत्र भी अलग है।

2. आयतन को ध्यान में रखते हुए, विशिष्ट ऊष्मा को ऊष्मा क्षमता द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है। तांबे (8.9) का घनत्व एल्यूमीनियम (2.7) की तुलना में तीन गुना अधिक है, इसलिए ताप क्षमता की गणना के लिए विशिष्ट ऊष्मा को घनत्व से गुणा किया जाना चाहिए। गुणा करने के बाद परिणाम यह निकला कि तांबे की ताप क्षमता 3.43 J/GV है; एल्युमीनियम की ताप क्षमता 2.42 J/GV है। दूसरे शब्दों में, समान आयतन में एल्युमीनियम को ठंडा करना आसान होता है।

3. तांबे का ताप संचालन एल्यूमीनियम की तुलना में तीन गुना तेज है, लेकिन समान मात्रा के तहत, एल्यूमीनियम की शीतलन दक्षता तांबे की तुलना में 1.5 गुना अधिक है। इसलिए, वे अपने-अपने फायदे के लिए पूरा खेल दिखाते हैं। तेज़ ताप संचालन के साथ तांबे का उपयोग सीपीयू के संपर्क में आधार के रूप में किया जाता है ताकि गर्मी का शीघ्र संचालन किया जा सके; तेजी से ठंडा होने वाले एल्युमीनियम का उपयोग गर्मी को तुरंत दूर करने के लिए रेडिएटर फिन के रूप में किया जाता है।

सीपीयू हीटसिंक के लिए तांबे और एल्यूमीनियम के अपने फायदे हैं। तांबा तेजी से गर्मी संचालित करता है और एल्युमीनियम जल्दी ठंडा होता है। इसलिए, हम जो अधिकांश हीटसिंक कूलर देखते हैं, जिनमें टावर हीटसिंक भी शामिल हैं, तांबे के बॉटम प्लस एल्यूमीनियम पंखों के डिजाइन को अपनाते हैं, जो सीपीयू की गर्मी अपव्यय दक्षता को अधिकतम कर सकते हैं।