导热知识 热传递的3种方式与应用之散热材料比较

热传递主要有三种方式：传导、对流和辐射。根据这些机制，开发了多种散热材料，以下是三种典型的应用比较。

• 铜制散热片（主要利用传导） 铜具有极高的热传导系数(401 W/m·K)，是最常见的传导散热材料之一。当热源与铜片接触时，热能可以快速地通过固体铜材料传递，并扩散到较大的表面积。铜制散热片常用于计算机CPU、显示适配器等电子组件的散热。
• 液冷散热系统（主要利用对流） 液冷系统使用水或特殊冷却液作为热传递媒介。当液体流经发热组件时，会带走热量并通过管道系统运送到散热器，在那里再次释放热量。这种系统的优点是散热效率高，而且运作时相对安静，常用于高端计算机系统和工业设备的散热。
• 散热涂料（主要利用辐射） 这种特殊涂料含有高发射率的材料，能够有效地以电磁波形式释放热能。优质的散热涂料发射率可达0.9以上，这表示它们能将90%以上的热能以辐射方式散发出去。这种涂料常用于建筑外墙或工业设备表面。

比较分析：

• 散热效率：液冷系统 > 铜制散热片 > 散热涂料
• 成本：散热涂料 < 铜制散热片 < 液冷系统
• 维护难度：散热涂料 < 铜制散热片 < 液冷系统
• 适用范围：
  • 铜制散热片适合小型、固定的散热需求
  • 液冷系统适合大功率、高散热要求的场景
  • 散热涂料适合大面积但散热要求不高的应用

每种散热材料都有其特定的应用场景，选择时需要考虑实际需求、预算和维护能力等因素。通常在实际应用中，会结合多种散热方式来达到最佳的散热效果。