热阻，散热器性能晴雨表

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01 热传递

散热器是对传导、释放热量的一系列装置的统称，除了我们熟知的电脑手机等电子产品的散热器，冬天取暖用的暖气装置也是散热器的一种。

多数散热器会借由发热部件表面接触以吸收热量，这涉及到散热器的散热方式，即散热器散发热量的主要方式。

在热力学中，散热就是热量传递，热量主要有热传导、热对流和热辐射三种传递方式。

热辐射，指依靠射线辐射传递热量，如太阳辐射。

热对流，指通过流体(气体或液体)将热量带走的热传递方式。电脑机箱内安装的散热风扇通过扇叶转动带动气体流动，通过”强制热对流”进行散热，通过气流带走热量，这也是主动式散热的一种。

热传导，一般发生在同一物体内，通过物质的分子运动，热量从温度高的地方向温度低的地方进行转移。这也是最为常见的热传递方式，它只涉及热量转移而不会引起物质上的变化。最典型的例子就是我们身边所使用的电脑、笔记本电脑等，其内置CPU通常会安装CPU散热片，散热片底座会与CPU直接接触并带走CPU运行时产生的热量，这就属于热传导。

以上三种散热方式在日常的热量传递中通常会同时发生，共同起作用。日常生活应用中最为常见的无疑是各电子产品的散热器。

02 散热器

对于电子设备而言，长时间运行设备、高耗能的软件运行等都会产生大量热量堆积，高温隐患将对电子元器件的稳定性、可靠性和寿命带来潜在的危害。如，过高的温度会危及半导体的结点，损伤电路的连接界面，增加导体的阻值并造成机械应力损伤。

考虑到高温堆积对于设备的影响，在产品设计时对于散热的考虑成为了十分重要的因素。加之电子产品的使用频率较高，散热器种类以及散热性能表现差异的选择成为众多产品设计、销售的重要宣传点。

近年对于散热新材料的研究与应用也开始广泛增加，如对于热管、石墨烯、导热界面材料等产品在热管理中所起到的作用、性能极限以及相关测试设备的研究讨论在近年出现明显的上涨。

散热器的种类众多且应用广泛，根据材质、外形、散热方式等不同分类方式种类繁多，常见的散热器类型，例如CPU散热器根据其散热方式可分为风冷、热管和水冷三种。

风冷散热器，一般以空气作为热交换的介质，借助强对流通过空气带走热量，避免热量堆积。风冷散热器的效果主要取决于其部件散热器的散热面积和风量，即在选择散热器时在相同的散热面积下，应该考虑更大风量的类型；相对应的，在相同风量的情况下则应该选择换热面积更大的一个。

风冷散热器

水冷散热器，使用液体在泵的带动下强制循环带走热量，与风冷相比具有安静、降温稳定、对环境依赖小等优点。其散热性能与选用散热液(水或其他液体)流速成正比，制冷液的流速又与制冷系统水泵功率相关。得益于水热容量大的特点,水冷散热器具有十分优良的热负载能力，其散热性能表现通常比风冷优异数倍以上。

水冷散热器工作原理图

热管，是一种具有极高导热性能的传热元件，一般由管壳、吸液芯和端盖组成。热管利用毛细作用等流体原理，通过在全封闭真空管内的液体蒸发与凝结来传递热量，起到类似冰箱压缩机制冷的效果。

03 热阻

考虑到散热的重要性以及散热器种类多样，那么如何评判散热器性能呢？

散热器的热阻是评估特定应用中散热器性能的最常用方法。

热阻是反映阻止热量传递能力的综合参量，是半导体器件热性能的常用参数。

热阻，表示大功率电子器件耗散的热流在传输过程中(通过一定的介质)所遇到的阻力，常用希腊字母θ 或字母R表示，单位是℃/W，其特性跟电阻类似，与介质材料的热导率，体积，密度，结构，表面积大小有关系。

热阻原理以及原理图

因为是表示在热流传输过程中受到的阻力，因此热阻是一个表示热量传递难易程度的数值。

如果该设备的热阻值高，说明该设备热量难以传递，热量容易堆积，损坏元器件；相反，如若该设备的热阻值低，则说明该设备散热性能好，热量易于传递，热量能够得到及时的散发，热交换效果好，设备性能好。

作为妨碍热量传递的能力，热阻值的应用不仅仅是判断散热性能，在设备的日常生产中为了满足生产工艺的要求，热阻值的大小是可以调整的，有时通过减小热阻以加强传热，有时则需要增大热阻以抑制热量的传递。

散热效能的检测是散热器产品研发、制造、品质管理等环节中不可或缺的重要过程。

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产品测试系统热阻测试数据、温差测试数据重复测试结果稳定，热阻值重复测试精度可达±0.003℃/W，在0~100℃的温度控制精度范围可达到±0.3℃，精度高，处于行业领先水准。各通道相互独立无干扰，可测试不同机种，同时支持定制各项参数和测试系统，满足不同客户不同产品的检测需求。

卓茂散热器热阻测试系统技术参数表（部分）

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