金属导热能力其实很简单,主要跟两个因素有关:金属的内部结构和温度。先说最重要的,金属内部的自由电子数量越多,导热性越好。去年我们跑的那个项目,大概3000量级的产品,就因为自由电子的数量增加,导热性能提升了20%。另外一点,金属的纯度也会影响导热,杂质越多,导热性越差。还有个细节挺关键的,就是金属的晶格结构,晶体结构越完整,导热性能越好。
我一开始也以为温度越高,导热性越好,后来发现不对,实际上温度太高,金属内部的自由电子运动变得无序,导热性能反而会下降。等等,还有个事,就是金属的形状和尺寸也会影响局部导热效果,细长型的金属导热性能通常比块状的要好。
最后提醒一个容易踩的坑,就是在实际应用中,金属导热材料的选择不能只看理论上的导热系数,还要考虑金属的耐腐蚀性、机械强度等因素。我觉得值得试试结合实际应用场景,进行多因素综合评估。
2022年,我在某个城市的地铁上,看到一群年轻人讨论这个话题。他们聊着金属导热,有人说跟原子排列有关,我听着感觉有点懵,然后我后来才反应过来,我可能偏激了。其实嘛,金属导热跟温度、材质、还有厚度也都有关系。记得有一次,我在电子市场买了个散热片,标价500多块,说是铜制的,导热效果特别好。我拿到手上,掂量了一下,当时也懵,铜制的散热片怎么这么贵?但后来想想,可能我偏激了,毕竟质量好的材料嘛,价格自然就不便宜。
金属导热与金属的原子排列和自由电子运动有关。
这就是坑,别信“导热系数”单一指标。
不同金属,如铜和铝,导热性能差异大,但并非完全由“导热系数”决定。
19世纪末,发现铜的导热系数比铝高,但实际应用中,铝因密度低而被广泛使用。
别这么干,只看导热系数评估金属导热性能。