流言终结者 散热器热管分布影响散热?

热管分布影响散热？

     塔式CPU散热器凭借优化的散热结构，出色的散热性能，已经成为目前市场上的最为走俏的散热器产品。不过由于种类繁多、造型多样，不少玩家在挑选散热器的时候都遇到了不少的会困惑。前一段时间，在ZOL的论坛在论坛就有这样一个帖子。

    一个网友问，塔式散热器热管分布各种各样，这对散热器的散热性是否有影响，什么样子的最为合适？而有也网友回答，热管鳍片上分布均匀的散热效果好，一来热管给鳍片导热均匀，二来热管与冷空气接触面积大，热交换的效率高，所以散热效果好。看似这样的解释却是很有道理，淡事实真的是这样的吗？ 

    为了证明这种说法是否正确，热管分布却对散热器散热性能是否至关重要，对热管排序优化是否会提高散热性能。因此我们在市场挑选了几款主流的中、高端散热器产品，它们热管排布风格各异，来具体的检验一下前面提到的几点猜测。

测试平台测试方法

四款热管分布各异的塔式散热器

测试方法：

    我们将CPU i5 760超频到3.5GHz，并将其满载，然后使用Tt手动调速风扇，分别调至1200、1600、2000、2500rpm转速，各烤机20分钟。使用电子温度计，在使用电子温度计，分别记录风扇进风口与散热出风口的温度（温度探头距离散热器前后均为1.5cm左右）。另外，由于与测试环境多变的情况，此次测试只将进风口与出风口之间的温差值作为数据比较的依据。测试环境约在26度左右。

测试平台：

 
测试平台                   环境温度

测试平台

出乎意料的测试结果

测试结果：

    按理说，按照前面网友的思路说，热管接触空气越多的散热性能应该更好，热交换的效率应该最高，因此那么F101散热器的散热性能应该表现的更为出色一些，而真的是这样么？我们还是来看一下测试结果吧：

进风口与出风口温度 差值接近

    我们先看一下主要的测试数据。根据测试结果，我们意外的发现无论风扇位于哪种转速条件下，四款散热器风扇进风口与散热器出风口之间的温度差值之间的差距都非常的接近，并且温差值相差最多的，也不超过1摄氏度。尤其是在2500rpm，风扇高转速条件下，温差则更为接近。因此我们初步断定，散热器热管排布与散热效果，没有太大的影响。

    说实话，由于这个测试结果出人意料，我们也是经过至少三次反复测试，才得出以上数据作为测试结果。

CPU温度佐证 散热性能与热管排布无关

    那么为了确定这一结论，我们再来看另外一组数据——CPU温度。

    从上面这幅图我们能看，四款散热器的散热性能，孰优孰劣一目了然。我们可以结合前一幅图来看，前后通风温度差值最高、带有热量最多、热管分布最均匀的F101散热器，在CPU散热性能上完全处于下风；而且其他三款热管分布各异的散热器，散热性能的表现也符合我们对其的预期，并不受热管排布的影响。由于我们可以断定散热器的散热性能与热管排布没有太大的关系，没有直接的关系。

    那么什么又是影响散热器散热性能的关键呢？下面我们来大体的向大家做个介绍。

什么是影响散热性能的关键?

    那么既然散热器热管分布与散热性能没有太多的关系，那么什么又是影响散热器散热性能的关键呢？其实很简单，只有两个字——“工艺”。因为散热器不像机箱产品，虽然都是钢铁之躯，但是散热器产品要更“技术活儿”一些，如果工艺上出现一点小瑕疵都会影响散热器整体的散热性能。

散热器底座

 
散热器底座

    散热器底座设计，在工艺目前主流产品分为两种，铜底晶面处理和热管直触。想必大家对这两种“当红”的底座处理技术应该并不陌生，其实无论对于哪种工艺设计，主要还是要求散热器底面非常的平整、光滑，所以一般的铜底镜面处理的散热器底座通常都能当做镜子使，但是与底座连接的热管并不是在一个模具里铸出来的，因此由于后期加工工艺的问题，不能保障热管与底座连接没有缝隙，或者保证百分百的导热效率。

    而“热管直触”的出现，则添补了这一不足，但是热管直触又不可避免底面不平的尴尬，后期可利用硅脂弥补，但效果有限，因此这种设计并没有底座设计并没有孰优孰劣之分，只有工艺是否优良的比较。

鳍片设计以及材料应用

鳍片设计

    对于鳍片来说，很多人认为铝片厚、密度高、面积大的鳍片对散热效果有直接的影响。确实是，鳍片对散热器的性能的影响非常大，因为风扇主要是为鳍片散热，而不是之间我们讨论的为散热热管散热。然而鳍片的密度大小、厚度、面积以及铝的材质都是有着严格要求的，并且每一个厂商对鳍片设计、材料堆得使用都有着非常大的差别，对于鳍片的处理工艺上也都不同，因此鳍片设计好坏也绝不能搞“一刀切”政策，各家都有各家得高招儿。

热管应用学问多

  
   热熔渣              沟槽结构             多重金属网孔

    说道鳍片就不能不提热管，除了上面提到热管与底座连接工艺之外，厂商对热管本身材质上的选用，以及内部工质（热媒——内部使用的导热液体）也都不同。热管本身大体上就分“热熔渣”、“沟槽结构”、“多重金属网孔”三种，通常绝大多数厂商使用的都是“热熔渣”，导热效果较好，但成本比较高。

    另一点就是热管内部的工质，通常情况，一般采用纯水、甲醇、丙酮以及氟利昂，利用液体气化、液化的物理原理进行热管内部的热量传递（专业上叫做“运输”）。不过由于氟利昂沸点低，传导效果好，但其气化后热管内部气压力较大，容易造成潜在危险；而丙酮和甲醇根据实验表明这两样是传导效果最好，内部气压最容易控制的工质，但是由于两个都是工业产品，有剧毒对人体有危险，因此不被大多数厂商使用；因此纯水成为了绝大多数散热器厂商的首选工质，由于水的特质虽然热量传导有限，但是产品使用较为安全，因此“纯水”也一种折中的选择，但散热效果就会大大折扣。

导热效率最关键

导热效率最关键

    说了鳍片、热管，最终还是要说道导热效率上，就是有多少热量从热管传导到鳍片上来，这是由热管与鳍片接触的工艺有关。目前热管与鳍片相连有“穿Fin（鳍片）”和“焊接”两种工艺，按照正常思路判断，“焊接”的导热效率要更高一些，其实不然。导热效率虽然看的是热管与鳍片接触是否紧密，但是这个与底座工艺一样，实质上，如果你的工艺到家的话，两种技术对散热的影响没有太大的区别。

风扇需要风量

    这个没的说啦，风量越大散热器性，当然就越好啦！不过超过1800rm时，噪音就成了不可逾越的难关，因此目前各个厂商都在大力研发风量大、静音好的风扇，而就在新推出的UF风扇就是一个很明显的例子。

笔者总结：

    从上面的关键点，我们可以看出散热器产品散热性能的优劣，绝不是靠“一招鲜，吃遍天”就能够在圈里混的，散热器这是一个综合性技术产物，虽然看上去不起眼儿，“铜皮铁骨”的家伙，实际上还是非常有技术含量。而至于最开始我们要证明的那个“热管分布是否影响散热性能”的流言被终结啦！