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為什么鋁可以做散熱器的原材料?
散熱器是熱水(或蒸汽)供暖系統(tǒng)中重要的基本部件。熱水在暖氣片中冷卻(或蒸汽在暖氣片中冷凝)向室內(nèi)供熱,從而達到供暖的目的。散熱器的金屬消耗和成本在供暖系統(tǒng)中占有相當大的比重,因此散熱器的正確選擇關(guān)系到系統(tǒng)的經(jīng)濟指標和運行效果。
熱特性
相同材質(zhì)的散熱器傳熱系數(shù)越高,其熱性能越好??梢圆扇∫恍┐胧﹣硖岣呱崞鞯臒嵝阅?,如增加外壁的散熱面積(增加翼(肋))、提高散熱器周圍空氣的流速(如覆蓋鋼弦散熱器)、加強散熱器外表面的輻射強度(如高輻射系數(shù)的涂層)、降低散熱器各部分(如鋼弦散熱器的鋼管和弦)之間的接觸熱阻等。
經(jīng)濟指標
散熱器單位散熱成本(元/W)越低,安裝成本越低,使用壽命越長,其經(jīng)濟性越好。相同材質(zhì)的散熱器,其金屬熱強度(單位質(zhì)量金屬,每1℃?zhèn)鳠釡夭畹纳崃?w/(kg·℃))越高,其經(jīng)濟性越好。
安裝、使用和工藝要求
散熱器應(yīng)具有一定的機械強度和承載能力,并應(yīng)易于安裝和組合成所需的散熱面積;尺寸要小,少占房間面積和空間;安裝和使用過程中不易損壞;制造工藝簡單,適合大規(guī)模生產(chǎn)。
衛(wèi)生和美學要求
散熱器表面應(yīng)光滑,易于除塵;外觀要美觀,并與房間裝飾相協(xié)調(diào)。
散熱器根據(jù)換熱方式分為輻射散熱器和對流散熱器。對流散熱器幾乎占對流熱的100%,有時稱為“對流散熱器”;與對流散熱器相比,其他散熱器是通過對流和輻射同時散熱,有時也稱為“散熱器”。
暖氣片分為鑄鐵暖氣片、鋼制暖氣片和其他材質(zhì)的暖氣片。其他材質(zhì)的散熱器有鋁、銅、鋼鋁復(fù)合、銅鋁復(fù)合、不銹鋼鋁復(fù)合、搪瓷。
選擇散熱器時,應(yīng)符合下列要求:
(1)良好的熱性能
(2)承載力符合要求。
(3)外觀應(yīng)與室內(nèi)裝修相協(xié)調(diào),其尺寸應(yīng)適應(yīng)建筑尺寸和要求。
(4)易于清除灰塵。
而鋁合金正好符合散熱器的要求。
鋁型材以純鋁或鋁合金為原料,通過熔化、切割、擠壓等工藝,形成不同截面形狀的金屬面板,然后在拉絲、噴砂、電鍍、激光雕刻絲網(wǎng)印刷、陽極氧化等表面處理工藝下,可鑄造成表面精美、性能優(yōu)越、穩(wěn)定的散熱器外殼。作為原材料,鋁型材具有以下特點。
1.輕量
鋁型材的密度只有2.7g/cm,大約是鋼和銅(7.85g/cm和8.9g/cm)的三分之一,屬于輕金屬。因此,在用于制作散熱器面板時,鋁型材在相同體積下重量更輕,重量輕的鋁型材可以投入生產(chǎn),制作出薄的散熱器外殼,符合當前產(chǎn)品輕薄化的追求趨勢。
2.耐蝕性
散熱器外殼工作環(huán)境復(fù)雜,選用的原材料須通過耐腐蝕方面的測試。鋁可以在表面形成致密的氧化膜,防止內(nèi)部進一步腐蝕,表面處理后的鋁型材具有更好的耐腐蝕性能。所以鋁型材也能憑借這一點在實際應(yīng)用中站穩(wěn)腳跟,不會因為后期的金屬腐蝕而影響美觀和散熱性能。
3.導熱性
導熱散熱能力是散熱器不可或缺的性能。鋁的導熱系數(shù)為204/w(m·k),但純鋁的硬度較低,受熱容易變形。把純鋁做成鋁合金,既能保證優(yōu)良的導熱性能,又能保證散熱器的長壽命。
在工業(yè)中,銅和鋁經(jīng)常被比作原材料。雖然銅的導熱性能確實比鋁好,但是不能做到輕薄,成本也比鋁合金高。因此,鋁型材暖氣片在市場上更受歡迎。
4.沒有磁性
不磁性其實是散熱器外殼的一個重要性能。其中,放入音響和電子產(chǎn)品的散熱器外殼應(yīng)該是非磁性的,以免干擾信號的傳輸,而不含鐵、鈷、鎳等金屬的鋁合金不具有磁性,因此不會干擾音響和電子產(chǎn)品的正常工作。
5.可塑性
金屬的比抗拉強度、屈服強度、延展性和相應(yīng)的加工硬化率都會影響變形的范圍,所以不同的金屬有不同的塑性,而鋁合金容易鍛造,塑性高,所以在工業(yè)上應(yīng)用廣泛。
Al6063/Al6061鋁合金用于散熱器制造,憑借其優(yōu)越的塑性,可以加工成型為不同形狀的散熱器,其中翅片散熱器和向日葵散熱器就是典型代表。此外,后期對散熱器表面進行拉絲、噴砂、激光絲網(wǎng)印刷,可以在外觀上賦予產(chǎn)品更多的可能性,因此可以根據(jù)廠家的圖紙和樣品進行定制,滿足不同行業(yè)和產(chǎn)品對散熱器造型的需求。
鋁材能在散熱器行業(yè)受到青睞,能在這里大放異彩,得益于其優(yōu)異的性能。