電腦散熱器中的科學原理

大家都知道，熱的傳遞方式有三種：傳導、對流和輻射。一般散熱器都會同時有以上三種熱傳遞方式，只是側重有所不同。

在電腦主機里面的中央處理器、以及顯示卡等，面積不到2cm²，但功耗卻達到幾十瓦，如果不能及時將熱量散發，將出出現溫度過高燒壞元器件的可能。所以必須有一個控制度溫的器件，那就是散熱器。從散熱的方式上來看大至有這么一些產品。

圖1是早期的產品，它的散熱片是黑色的，它的散熱方式主要是靠與空氣的傳導方式和熱的輻射方式進行散熱，把CPU中心的熱能通過鋁片傳給空氣，在散熱器的上面分散有許多片狀的涂成黑色的鋁片，不但能夠增加表面積，而且黑色物體的散熱能力較強，能盡快地散熱。

圖2所示的散熱器，在前面的基礎上加了一個風扇，目的是為了加快空氣的流動速度，讓熱更快地從中心傳導到鋁片的各個葉片上，然后以對流的方式使熱傳到空氣中。從而降低蕊片的溫度。

圖3是一個顯示卡的熱管散熱器示意圖，其工作原理如圖4所示。熱管散熱器一般是中空的圓柱形，其中裝有易蒸發的液體。熱管中始終保持真空狀態，其中液體的溫度與環境溫度相近。當熱量被揮發層(由易于蒸發的液體組成，液體蒸發會吸收熱量)吸收后，液體就迅速被加熱到沸點產生蒸汽，蒸汽上升到冷卻層，(氣體液化的時候會放熱)當熱量被釋放后，蒸汽重新凝結成液滴，由于受到重力或者其他內力的作用，液滴重新回到揮發層，繼續被蒸發，然后被冷卻，這就形成一個周而復始的循環，推動這一循環的就是熱源。散熱器加上這一功能能使蕊片的溫度能迅速的擴散到散熱片上，再擴散到空氣中達到降溫的作用。

還有一種不太常用的水冷式散熱器如圖5所示，它主要由ABC三個部份組成，B是放在電腦蕊片上的散熱器，A是把熱量擴散到空氣中的散熱器，C是使管道內水不斷循環的一個動力裝置。在所有的物質之中，水的比熱最大，在密閉的管道內，水把B的熱能（B的溫度較高，通過傳導的方式把熱量傳到水中）帶到A（A的溫度比水的溫度低一些，水中的熱量通過傳導的方式傳到A的散熱片上），由A把熱量以傳導、對流、輻射的方式傳到空氣中，管道的中水通過A放熱后，再次由水泵帶到B進行再次吸熱，如此形成一個散熱循環。

總結以上的幾種散熱方式，都利用了熱的傳導、輻射、對流的三種方式進行，實際中根據環境綜合運用熱傳遞的各種方式，就能達到最佳的散熱效果。