تعتبر المشتتات الحرارية مكونات رئيسية تستخدم لتعزيز كفاءة تبديد الحرارة وتستخدم على نطاق واسع في المعدات الإلكترونية والآلات الصناعية وأنظمة تبريد السيارات وغيرها من المجالات. وتتمثل وظيفتها الأساسية في تبديد الحرارة الناتجة عن الجهاز بسرعة في البيئة عن طريق زيادة مساحة تبديد الحرارة وتسريع توصيل الحرارة.
المواد المعدنية: الاختيار السائد والأداء الفائق
المواد المعدنية هي الاختيار السائد للمشتتات الحرارية بسبب موصليتها الحرارية العالية وقوتها الميكانيكية الجيدة، والتي تمثل أكثر من 90%. الألومنيوم والنحاس وسبائكها هي المواد الأكثر شيوعا.
الألومنيوم وسبائك الألومنيوم
الألومنيوم هو المادة الأكثر استخدامًا في المشتتات الحرارية. تبلغ موصليته الحرارية حوالي 237 واط/(م·ك)، وكثافته تبلغ 1/3 فقط من كثافة النحاس. كما أنها أقل تكلفة وأسهل في المعالجة. عادةً ما يتم تشكيل المشتتات الحرارية المصنوعة من الألومنيوم النقي من خلال عمليات البثق، ويمكن أن يتم تأكسد السطح لتعزيز مقاومة التآكل. أضافت سبائك الألومنيوم (مثل 6063 و6061) عناصر مثل المغنيسيوم والسيليكون لتحسين القوة ومقاومة الحرارة مع الحفاظ على التوصيل الحراري، مما يجعلها مناسبة للتطبيقات التي تتطلب تصميمًا خفيف الوزن، مثل أجهزة الكمبيوتر المحمولة وتركيبات الإضاءة LED.
مرجع السعر: وفقًا لبيانات منصة B2B، فإن سعر السوق للمشتتات الحرارية المصنوعة من سبائك الألومنيوم يتراوح عادةً بين 20-80 يوان صيني لكل كيلوغرام، اعتمادًا على المواصفات وتكنولوجيا المعالجة ومتطلبات معالجة السطح. على سبيل المثال، سعر الوحدة للمشتت الحراري للألمنيوم المبثوق العادي هو حوالي 20-50 RMB/kg، في حين أن سعر المنتجات التي خضعت لتصنيع دقيق أو أنودة قد يرتفع إلى 60-80 RMB/kg.
النحاس وسبائك النحاس: يتمتع النحاس بموصلية حرارية تصل إلى 401 واط/(م·ك)، وهو أعلى بكثير من الألومنيوم، ولكنه يتمتع بكثافة عالية، وتكلفة عالية، ويتأكسد بسهولة. تُستخدم المشتتات الحرارية المصنوعة من النحاس النقي في الغالب في التطبيقات-المتطورة، مثل وحدات المعالجة المركزية للخادم ومصادر الطاقة-العالية، حيث تكون متطلبات تبديد الحرارة مرتفعة للغاية. تعمل سبائك النحاس (مثل النحاس الأحمر والنحاس الأصفر) على تحسين قابلية المعالجة عن طريق إضافة عناصر أخرى، لكن موصليتها الحرارية تنخفض قليلاً.
مرجع السعر: سعر المشتتات الحرارية النحاسية أعلى بكثير من سعر الألومنيوم، وعادةً ما يتراوح بين 100-300 يوان صيني لكل كيلوغرام، اعتمادًا على النقاء والسمك ودقة المعالجة. على سبيل المثال، تبلغ تكلفة المشتت الحراري النحاسي بسمك 0.5 مم حوالي 150-200 يوان/كجم، في حين أن المشتت الحراري النحاسي الدقيق المخصص يمكن أن يكلف أكثر من 300 يوان/كجم.
معادن أخرى: تتمتع الفضة بأفضل موصلية حرارية (429 واط/(م·ك)) ولكن تكلفتها مرتفعة للغاية، مما يحد من استخدامها في تطبيقات خاصة (مثل المركبات الفضائية)؛ تتميز سبائك المغنيسيوم بكثافة أقل ولكنها مقاومة ضعيفة للتآكل، مما يؤدي إلى استخدامات أقل.
