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Por que usar alumínio em vez de cobre para dissipadores de calor?

As propriedades térmicas da espuma metálica incluem ponto de fusão, calor específico, coeficiente de expansão térmica, condutividade térmica, difusividade térmica, radiação térmica e resistência ao choque térmico, algumas das quais são as mesmas do material da matriz, enquanto outras estão relacionadas à porosidade. O tipo de poro e o tamanho do poro estão intimamente relacionados.
Materiais com boa condutividade térmica tendem a absorver e dissipar calor rapidamente. Se alguns sistemas exigem grande absorção ou dissipação de calor durante o uso, materiais com boa condutividade térmica são selecionados. De acordo com a classificação de condutividade térmica de metais puros, prata, cobre, alumínio, tungstênio, magnésio e outros materiais, enquanto a condutividade térmica das ligas é geralmente pior. Pode-se observar que a condutividade térmica dos dissipadores de calor de cobre é a melhor entre os metais industriais.

Espuma de cobre

Então por que os dissipadores de calor são feitos principalmente de alumínio em vez de cobre?
Também é verdade que o cobre conduz calor muito bem, pois possui uma condutividade térmica muito maior que a do alumínio. Mas a capacidade de dissipação de calor de um radiador depende não apenas da condutividade térmica do material, mas também da área de dissipação de calor, do formato do radiador e das condições do fluxo de ar.
Por menor que seja o calor específico do cobre, ele deve ser menor, sua temperatura aumenta mais rapidamente e o calor é dissipado com mais facilidade. No entanto, a densidade do cobre é 3,3 vezes maior que a do alumínio. O radiador é um produto de tamanho e não pode ser ampliado indefinidamente. Portanto, o peso do cobre é maior para o mesmo volume.
Sob muitos fatores, o custo dos radiadores de cobre costuma ser mais de 400% mais caro que o dos radiadores de alumínio, mas em termos de preço, o mercado não pode aceitar radiadores de cobre que custam 4 vezes mais.
Então, existe algum material que pode ter a condutividade térmica do cobre, mas o volume e o peso são comparáveis ​​ao alumínio?
O cobre espumado pode ser um novo material digno de atenção, pois possui muitos poros conectados e desconectados distribuídos uniformemente na matriz de cobre. O cobre espumado possui boa condutividade elétrica e ductilidade, além de baixo custo de preparação e boa condutividade elétrica.


Horário da publicação: 18 de outubro de 2022