陕西省骨科医院:自制CPU热管散热器

来源:百度文库 编辑:九乡新闻网 时间:2024/03/29 22:17:53
 

超频玩家必备 自制CPU热管散热器

                              作者:家用电脑     来源:家用电脑     投递者: mimanima
  • 在性能提升的同时,赛扬D处理器的发热量也在不断地提升,如何才能解决这个问题?

     

         近来CPU的频率不断攀升,而价格却在不断的下降,最令购机者青睐的莫过于INTEL的赛扬D系列,其优点就是性能比同频率的闪龙出色,而价格却差不了多少。而且赛扬D的超频性能非常出色,在上期的《家用电脑》中就介绍了赛扬D 352处理器超频至5GHz,这对于超频爱好者来说是一件非常值得高兴的事情,但是我们也要看到,在性能提升的同时,赛扬D处理器的发热量也在不断地提升,如何才能解决这个问题?

         赛扬D处理器价格便宜而且超频性能强,唯一的缺点就是发热量大,因此在CPU散热片的选择和安装上就很讲究。现实生活中也曾出现过因为散热器使用不当造成CPU烧毁,甚至引起机箱内所有的部件发生火灾。实际上赛扬D在稳定工作时的CPU核心温度就达到了55度,虽然官方允许的最高温度为80度,但是55度的高温依然会引起系统工作不稳定和甚至会造成CPU烧毁。所以在购买赛扬D的同时就一定要买一个散热能力非常强的散热片,当然这也就意味着要花费不少的银子。


    性能强劲但价格较高的热管散热器

         目前市场上高性能或者说高价位的散热器都有以下几个特点:
         1.用铜制作散热片的底部,而且很厚可以吸收和储存大量的CPU释放出的热量。
         2.散热的鳍片高而多,可以增加和空气的接触表面快速散热。
         3.有一个风量大的风扇,他可以增加空气流动的速度。
         4.采用热管设计。

         具有前面1-3特点的风冷散热器一般价格都在100元左右,而使用热管的散热器最少也要200元。

    热管散热器,你好在哪里?

         为什么多了两根金属管售价就贵那么多?这得从笔记本电脑的CPU散热片开始讲起。笔记本CPU需要有一种散热能力强而且不需要耗电的散热器,其构造是将一根中空的铜管加入部分水、甲醇、丙酮、钠和汞等物质的混合物,然后将内部抽成负压从而降低液体的沸点。热管分为受热蒸发端和冷凝端(受热端就是和散热器底座接触的部分),我们使用时将受热蒸发端接热源,冷凝端接散热片。


    热管散热器的工作原理图

         当受热蒸发端受热后内部的水马上就吸收热量汽化,因为气压降低时40度就会沸腾,汽化的水会带着热量升高运动到冷凝端。因温度低时气体就放热并凝结成水流回热端接着循环,这样不断的循环将热量向冷端输送。市场上的此类散热器价格都很高。既然有这么好的东西,我们DIY一族怎么能放过呢?笔者经过一系列的实验终于做出了一个适合于赛扬D自制导热管散热器。

    自备材料花费少

         制作导热管的散热片的材料很简单,我们需要一块和散热器底面积一样大的正方型铜块,厚度要有1CM以上,当然用铝块也可以。两根长15cm,内直径3-5mm的制冷用铜管,可以用同样直径的电视天线代替。

         说到内直径以热管长度均为150mm计算,经过有关权威机构测试,直径为3mm的热管热阻值为0.33(测试物体温度变化区间60-90度)。而3mm直径的热管是什么概念呢?就是我们平时见到的大部分廉价显卡热管散热器的热管直径。这一数值还是在3mm直径的正品热管上测算得到的,而直径为5mm的时候,热阻立刻降到0.11,已经可以满足绝大部分场合对导热的要求了。而5mm及6mm直径的热管一般只有Thermahake等散热器大厂才会使用,当热管直径扩大为6mm时,热阻进一步降到0.087。


    不符合要求的铜管散热效果非常低下

         从一些研究所给出的参考数值来看,直径为3mm的正品热管,整个标准热传递周期中只能传递15W15焦尔/s)的热量。而直径为5mm的热管,在1个热传递周期最大热量传递达到了45W,是3mm热管的3倍。因此在这里我们用越粗的铜管效果越好,但也要根据个人实际情况选择。

         最后就是导热剂,因为业余情况下没有可能将纯水抽成负压后密封,所以不能用水。但是又不能保证有足够快的密封速度,所以也不能用冰箱制冷剂氟利昂。笔者首先想到的就是酒精,因为它沸点低,而且挥发时间较低。如果读者有条件也可以用乙醚,但由于乙醚具有一定的危险性,所以笔者并不推荐。

    考验焊接技术,攻克热管DIY难点

         STEP1 在铝块上相距1.5cm钻几个和铜管一样粗的孔,然后将铜管插入铝块。在插入的过程中最好是在铜管的表面涂上CPU散热硅脂,这样有利于散热。


    在铝块上钻孔并填充一些散热硅脂

         STEP2 用焊锡将两根铜管的一头夹扁后封住,然后将铜管弯成型,两端向上翘起象一副牛角。这样能够让翘起的部分被CPU的散热风扇吹到。

    将热管弯曲成“L”型

         STEP3 用注射器吸起十几毫升的酒精注入铜管中,注意这里并不需要加满,将多出来的酒精用注射器吸出,保证导热剂只占铜管容积的3/4,让内部气体有空间流动。

         STEP4 密封整个导热管是最难的一步,同样是用焊锡但一定要注意。首先是速度要快,否则烙铁的温度会将酒精导热剂都蒸发干了。其次,密封一定要严实,否则导热剂蒸发后就没有导热功能了。

    用焊锡将热管另一头封住

         有朋友会说CPU温度再高也没有达到酒精的沸点,是不会起到导热效果的。其实当我们用电烙铁进行密封的时候,电烙铁上的温度就将铜管内的酒精加热成了蒸汽。当我们密封完的时候酒精差不多会剩下1/2,当剩下的1/2酒精蒸汽冷却下来后,内部气压就会下降从而降低酒精的沸点。在密封的时候我们可以先将铜管打磨后挂上锡,然后将铜管的头用钳子夹扁最后再用烙铁加热堆锡密封。

         STEP5 将铝块的两面用砂纸打磨平整,砂纸应用几张颗粒度不同的砂纸,使用的顺序应该是先粗后细。当铝块磨光后在两面都涂上硅脂,然后将铝块夹在CPU和风扇之间,当然CPU的扣具要略加改造。这里要注意的是将散热片中排出的风吹在导热管的冷凝端上。这里要注意的是要将CPU风扇的扣具进行改造,否则是不能安装上去的。

    制作完成的热管散热器

    最高降十度!自制热管性能强

         这时上机进行测试,在室温33度时,原来CPU的温度在67度之间。我们的热管长度约为150mm以上,热阻大约为0.1,最大理论散热值可以达到0.5导热周期发散50W的热量!在实测中,仅搭配普通2700转的12CM风扇即可镇压住满负荷工作的P4E 3.6GHz。在室内温度33度的情况下,满负荷运行CPU不到60度,不需要其他任何辅助就能将CPU的温度降低5度,效果十分理想。

    自制热管散热效果非常出色

         如果能够增加热管的数量,那么散热效能会更好。笔者给一个朋友做了一个拥有6根热管的散热器,在满载的P4E 3.6GHz上温度竟然只有56度,比原来的温度降低了11度。

         改造总结:

         从测试结果来看,改造的效果还是很明显的。读者如果有条件,可以在导热管冷端的顶上加个散热风扇,那么效果会更好。最后还有几点要注意:
         1.热管要长,至少不能低于70mm。热管要粗,至少不能低于5mm。

         2.热管不能有大弯折,每弯折一次,热量传递损失会达到40%。最好是L型热管。

         3.最好使用铜块来作为热端,热管最好直接焊接在铜块的底座上,而不是穿在铝块的散热器中间(铜可以挂上焊锡焊接而铝不行),焊接后导热效果更好。