/ Forside / Karriere / Uddannelse / Højere uddannelser / Nyhedsindlæg
Login
Glemt dit kodeord?
Brugernavn

Kodeord


Reklame
Top 10 brugere
Højere uddannelser
#NavnPoint
Nordsted1 1588
erling_l 1224
ans 1150
dova 895
gert_h 800
molokyle 661
berpox 610
creamygirl 610
3773 570
10  jomfruane 570
Kobber eller alu til luftkøling?
Fra : Brian H


Dato : 23-03-09 20:24

Jeg har en lille diskussion med en kollega om kobber eller aluminium er
'bedst' til brug inden for køling af eksempelvis computer-processor. Det er
luftkøling og passiv køling vi har snakket om. Hvis man antager at begge
'profiler' er helt ens udformet og forholdene omkring dem er ens, hvilket
profil vil i givet fald holde temperaturen på processoren lavest?


På forhånd tak for hjælpen


 
 
Ukendt (23-03-2009)
Kommentar
Fra : Ukendt


Dato : 23-03-09 20:47


"Brian H" <brian@something.com> skrev i meddelelsen
news:49c7e1c7$0$56781$edfadb0f@dtext02.news.tele.dk...
> Jeg har en lille diskussion med en kollega om kobber eller aluminium er
> 'bedst' til brug inden for køling af eksempelvis computer-processor. Det
> er luftkøling og passiv køling vi har snakket om. Hvis man antager at
> begge 'profiler' er helt ens udformet og forholdene omkring dem er ens,
> hvilket profil vil i givet fald holde temperaturen på processoren lavest?
>
>
Kobber! Det har den bedste varmetransport
Kun guld og sølv er bedre, så vidt jeg husker.

Mvh

--
Jesper Nielsen
aka
Frodo Nifinger
www.frodonifinger.dk


SvenP (23-03-2009)
Kommentar
Fra : SvenP


Dato : 23-03-09 21:06


>>
> Kobber! Det har den bedste varmetransport
> Kun guld og sølv er bedre, så vidt jeg husker.
>

Det er ikke kun varme-ledningsevnen der er interessant her, men også
varme-kapaciteten. Alu afgiver varmen meget lettere, og det er (som jeg har
forstået det) grunden til at det oftest anvendes.

Mvh. Sven



Erik Olsen (23-03-2009)
Kommentar
Fra : Erik Olsen


Dato : 23-03-09 22:25

SvenP wrote:
>> Kobber! Det har den bedste varmetransport
>> Kun guld og sølv er bedre, så vidt jeg husker.
>>
>
> Det er ikke kun varme-ledningsevnen der er interessant her, men også
> varme-kapaciteten. Alu afgiver varmen meget lettere, og det er (som
> jeg har forstået det) grunden til at det oftest anvendes.

Forskellen i varmekapacitet er uden praktisk betydning, den betyder kun
noget når kølelegemet ændrer temperatur (ikke steady-state).

Fremstilling af ekstruderede aluminiumprofiler er forholdsvis billig, så
kølelegemer af aluminium er billigere end af kobber.

--
Venlig hilsen/Best regards
Erik Olsen
http://www.modelbaneteknik.dk/


Bertel Lund Hansen (23-03-2009)
Kommentar
Fra : Bertel Lund Hansen


Dato : 23-03-09 20:56

Frodo Nifinger skrev:

> Kun guld og sølv er bedre, så vidt jeg husker.

Wikipedia har nogle andre tal end den tabel jeg fandt. Der ligger
guld under kobber:

http://da.wikipedia.org/wiki/Specifik_varmeledningsevne

Grafit er mange gange bedre.

--
Bertel
http://bertel.lundhansen.dk/         FIDUSO: http://fiduso.dk/

N. Foldager (26-03-2009)
Kommentar
Fra : N. Foldager


Dato : 26-03-09 11:10


Bertel:

>Grafit er mange gange bedre.

Kun i krystalgitterretningen!

Niels Foldager

Bertel Lund Hansen (23-03-2009)
Kommentar
Fra : Bertel Lund Hansen


Dato : 23-03-09 20:54

Brian H skrev:

> Jeg har en lille diskussion med en kollega om kobber eller aluminium er
> 'bedst' til brug inden for køling af eksempelvis computer-processor. Det er
> luftkøling og passiv køling vi har snakket om. Hvis man antager at begge
> 'profiler' er helt ens udformet og forholdene omkring dem er ens, hvilket
> profil vil i givet fald holde temperaturen på processoren lavest?

Kobber. På denne her side kan du se at kobber er 1,5 gange så
godt til at lede varme som aluminium, men sølv er dobbelt så godt
som aluminium.

http://www.formel.dk/fysik/Varmetransmission/varmeledningsevne.htm

--
Bertel
http://bertel.lundhansen.dk/         FIDUSO: http://fiduso.dk/

Brian H (24-03-2009)
Kommentar
Fra : Brian H


Dato : 24-03-09 17:43

"Bertel Lund Hansen" <unospamo@lundhansen.dk> skrev i meddelelsen
news:l3qfs4dr5iv6bngkiaiien14ushnl712o9@news.stofanet.dk...
> Brian H skrev:
>
>> Jeg har en lille diskussion med en kollega om kobber eller aluminium er
>> 'bedst' til brug inden for køling af eksempelvis computer-processor. Det
>> er
>> luftkøling og passiv køling vi har snakket om. Hvis man antager at begge
>> 'profiler' er helt ens udformet og forholdene omkring dem er ens, hvilket
>> profil vil i givet fald holde temperaturen på processoren lavest?
>
> Kobber. På denne her side kan du se at kobber er 1,5 gange så
> godt til at lede varme som aluminium, men sølv er dobbelt så godt
> som aluminium.
>
> http://www.formel.dk/fysik/Varmetransmission/varmeledningsevne.htm

Er det bare så nemt? Det er ved at være mange år siden jeg sidst regnede på
dens slags værdier, kan du hurtigt ridse det op?


Bertel Lund Hansen (25-03-2009)
Kommentar
Fra : Bertel Lund Hansen


Dato : 25-03-09 08:46

Brian H skrev:

> > Kobber. På denne her side kan du se at kobber er 1,5 gange så
> > godt til at lede varme som aluminium, men sølv er dobbelt så godt
> > som aluminium.

> > http://www.formel.dk/fysik/Varmetransmission/varmeledningsevne.htm

> Er det bare så nemt?

Ja.

> Det er ved at være mange år siden jeg sidst regnede på
> dens slags værdier, kan du hurtigt ridse det op?

Varmeledningsevnen fortæller hvor godt materialet er til at
fordele varmen internt i stoffet - jo højere værdi, jo hurtigere
kommer varmen væk fra emnet..

Den mekaniske udformning og luftstrømningen afgør hvor hurtigt
varmen forlader kølelegemet.

--
Bertel
http://bertel.lundhansen.dk/         FIDUSO: http://fiduso.dk/

Glenn Møller-Holst (24-03-2009)
Kommentar
Fra : Glenn Møller-Holst


Dato : 24-03-09 18:14

Brian H wrote:
> Jeg har en lille diskussion med en kollega om kobber eller aluminium er
> 'bedst' til brug inden for køling af eksempelvis computer-processor. Det
> er luftkøling og passiv køling vi har snakket om. Hvis man antager at
> begge 'profiler' er helt ens udformet og forholdene omkring dem er ens,
> hvilket profil vil i givet fald holde temperaturen på processoren lavest?
>
>
> På forhånd tak for hjælpen

Hej Brian

Heat-pipes har den bedste ledningsevne, men selvfølgelig skal varmen
transporteres til en køleplade som afleverer varmen til luften, men
selve den passive varmeoverførsel er
heat-pipes suveræne til og så vejer de betydeligt mindre end massive
kobber eller aluminium køleplader:

http://da.wikipedia.org/wiki/Heat-pipe
Citat: "...
Fordelen ved heat-pipes er deres yderst effektive varmetransport. De er
langt bedre til at lede varme end massivt kobber eller sølv. Nogle
heat-pipes varmetransportformåen er blevet målt til mere end 230 MW/m² =
23 KW/cm² - dette er næsten fire gange så meget som varmetransporten
gennem solens overflade. [1]
...."

-

Bemærk at guld har ringere specifik ledningsevne end kobber og sølv.
Fordelen ved guld er at det er et ædelmetal som ikke korroderer, dog vil
f.eks. en kobber under en guldbelægning efter en kortere årrække
diffundere ind i guldet og dække det.

Søgning:
http://www.google.dk/search?hl=da&q=gold+diffusion+copper

http://www.finishing.com/102/03.shtml
Citat: "...
I believe that the diffusion rate is fast enough that you could plate a
thin (a few microns) of gold over copper, and you could almost watch it
diffuse into the copper at 250C. For nickel it may take months or years.
...."

http://ieeexplore.ieee.org/Xplore/login.jsp?url=http%3A%2F%2Fieeexplore.ieee.org%2Fiel2%2F3054%2F8674%2F00382669.pdf&authDecision=-203
Citat: "...
Plating copper with a gold film has several disadvantages. Two specimens
were analyzed by using Auger electron spectroscopy. Once the full
thickness of the gold film is penetrated, copper accumulates on the
surface, and a layer of high concentration of copper exists immediately
below the gold-air interface. Electrical resistivity of an alloy is much
higher than the resistivity of either component.
...."

http://www.finishing.com/192/74.shtml
Citat: "...Although gold and copper will interdiffuse at high
temperature over time, if the part is not hot the plating should meet
your needs...."

hilsen

Glenn


Brian H (24-03-2009)
Kommentar
Fra : Brian H


Dato : 24-03-09 18:52

"Glenn Møller-Holst" <nomail@xx.dk> skrev i meddelelsen
news:gqb4ck$csf$1@news.net.uni-c.dk...
> Heat-pipes har den bedste ledningsevne, men selvfølgelig skal varmen
> transporteres til en køleplade som afleverer varmen til luften, men selve
> den passive varmeoverførsel er
> heat-pipes suveræne til og så vejer de betydeligt mindre end massive
> kobber eller aluminium køleplader:

Vores diskussion gik på hvilket materiale der er bedst til at optage varmen
fra en kilde (cpu'en) og afgive den til luften. Jeg har faktisk kun set
heatpipes i kobber...


N_B_DK (24-03-2009)
Kommentar
Fra : N_B_DK


Dato : 24-03-09 22:26

"Brian H" <brian@something.com> wrote in message
news:49c91daf$0$56785$edfadb0f@dtext02.news.tele.dk

> Vores diskussion gik på hvilket materiale der er bedst til at optage
> varmen fra en kilde (cpu'en) og afgive den til luften. Jeg har
> faktisk kun set heatpipes i kobber...


Ja fordi det er nemt at bukke er mit gæt, aluminium er for skrøbeligt,
og i heatpipes er det ikke selve kobberet der gør arbejdet, men den gas
indeni.

--
MVH. N_B_DK
Pioneer CLD-D925 købes.
Læs her hvorfor du ikke skal vælge tele2
http://www.comon.dk/news/vores.graense.gaar.ved.porno_37272.html


Max (24-03-2009)
Kommentar
Fra : Max


Dato : 24-03-09 22:31

Hej N_B_DK

> Ja fordi det er nemt at bukke er mit gæt, aluminium er for skrøbeligt,
> og i heatpipes er det ikke selve kobberet der gør arbejdet, men den
> gas indeni.

Da man introducerede Heatpipes i effektforstærkere for mange år
siden var de lavet af aluminium. De blev dog aldrig populære
fordi de larmede. Og hvis nogen tror at aluminium er skrøbelig,
og ikke nemt at bukke og den slags, ja så skal de jo bare se
på en øldåse for at se at det ikke passer.

--
Mvh Max


N_B_DK (24-03-2009)
Kommentar
Fra : N_B_DK


Dato : 24-03-09 23:01

"Max" <Max_Jens@post9.tele.dk.invalid> wrote in message
news:49c95131$0$15875$edfadb0f@dtext01.news.tele.dk
>Og hvis nogen tror at aluminium er skrøbelig,
> og ikke nemt at bukke og den slags, ja så skal de jo bare se
> på en øldåse for at se at det ikke passer.


Korrekt, med indholdet i en heatpipe er bare ikke helt sundheds
uskadeligt, det er en dåse sodavand.

--
MVH. N_B_DK
Pioneer CLD-D925 købes.
Læs her hvorfor du ikke skal vælge tele2
http://www.comon.dk/news/vores.graense.gaar.ved.porno_37272.html


Max (25-03-2009)
Kommentar
Fra : Max


Dato : 25-03-09 09:56

Hej N_B_DK

> Korrekt, med indholdet i en heatpipe er bare ikke helt sundheds
> uskadeligt, det er en dåse sodavand.

Det ved jeg såmændt ikke, indholdet kan jo være almindelig vand
eller sprit, og det er jo ikke noget problem.

--
Mvh Max



Glenn Møller-Holst (26-03-2009)
Kommentar
Fra : Glenn Møller-Holst


Dato : 26-03-09 07:59

Brian H wrote:
> "Glenn Møller-Holst" <nomail@xx.dk> skrev i meddelelsen
> news:gqb4ck$csf$1@news.net.uni-c.dk...
>> Heat-pipes har den bedste ledningsevne, men selvfølgelig skal varmen
>> transporteres til en køleplade som afleverer varmen til luften, men
>> selve den passive varmeoverførsel er
>> heat-pipes suveræne til og så vejer de betydeligt mindre end massive
>> kobber eller aluminium køleplader:
>
> Vores diskussion gik på hvilket materiale der er bedst til at optage
> varmen fra en kilde (cpu'en) og afgive den til luften.

Hej Brian

Faseskift kan være bedst, ved valg af de rette materialer:
* Flydende til gas
eller
* Fast til flyende - eller fast direkte til gas (sublimation)

Fordampning virker som en slags halv heat-pipe (fortætningsenden
mangler) - kun fordampning foregår.

Lidt om faser og faseændringer:
http://da.wikipedia.org/wiki/Fase_(stof)
http://da.wikipedia.org/wiki/Kategori:Fase%C3%A6ndringer
http://da.wikipedia.org/wiki/Kategori:Stoffaser

Et materialevalg kunne f.eks. være flydende kvælstof. Stoffet fast CO2
(tøris) skulle også være ret godt til at køle.

Jeg vil dog ikke opfordre til at man gør det i PCere, men vise at det er
muligt.

http://www.google.dk/search?q=liquid+nitrogen+cooling
http://www.google.dk/search?q=%22dry+ice%22+cooling

5 GHz Project: CPU Cooling With Liquid Nitrogen:
http://www.youtube.com/watch?v=zUc6znC848o

December 30, 2003, 5 GHz Project: CPU Cooling With Liquid Nitrogen:
Record Attempt: The 5 GHz Project:
http://www.tomshardware.com/reviews/5-ghz-project,731.html

Mar 15, 2009, Liquid Nitrogen and Dry Ice CPU Cooling Insulation Guide:
http://www.legitreviews.com/article/924/1/

-

Et lag grafit eller kulstof-nanorør skulle være det bedste til at sprede
varmen fra det småforurenede raffinerede sand (silicium, cpu/ic-chips):

February 20th, 2008, Graphene Takes the Heat:
http://www.physorg.com/news122732528.html
Citat: "...
Carbon nanotubes have a typical thermal conductivity range of 3000 to
3500 W/m•K. Diamond, another form of carbon, comes in between 1000 and
2200 W/m•K. The single-layer graphene studied by the UCR researchers
displayed a thermal conductivity as high as 5300 W/m•K near room
temperature.

“Graphene is particularly promising as a thermal management material
because its superior thermal conductivity is supplemented by plane
geometry and good integration with silicon,” added Balandin.
...."

Intel har allerede patenteret ideen:

Carbon-carbon and/or metal-carbon fiber composite heat spreaders.
United States Patent 6837306
http://www.freepatentsonline.com/6837306.html
(bladr forbi det tomme afsnit efter Google annoncerne)
Citat: "...
This invention relates to semiconductor manufacturing technology
generally, and more specifically, to heat spreader technology for heat
dissipation in a semiconductor [<-dansk halvleder] package
...."

hilsen

Glenn

> Jeg har faktisk
> kun set heatpipes i kobber...

Glenn Møller-Holst (26-03-2009)
Kommentar
Fra : Glenn Møller-Holst


Dato : 26-03-09 08:38

Glenn Møller-Holst wrote:
....
> Et lag grafit eller kulstof-nanorør skulle være det bedste til at sprede
> varmen fra det småforurenede raffinerede sand (silicium, cpu/ic-chips):
>
> February 20th, 2008, Graphene Takes the Heat:
> http://www.physorg.com/news122732528.html
> Citat: "...
> Carbon nanotubes have a typical thermal conductivity range of 3000 to
> 3500 W/m•K. Diamond, another form of carbon, comes in between 1000 and
> 2200 W/m•K. The single-layer graphene studied by the UCR researchers
> displayed a thermal conductivity as high as 5300 W/m•K near room
> temperature.
>
> “Graphene is particularly promising as a thermal management material
> because its superior thermal conductivity is supplemented by plane
> geometry and good integration with silicon,” added Balandin.
> ...."
>
> Intel har allerede patenteret ideen:
>
> Carbon-carbon and/or metal-carbon fiber composite heat spreaders.
> United States Patent 6837306
> http://www.freepatentsonline.com/6837306.html
> (bladr forbi det tomme afsnit efter Google annoncerne)
> Citat: "...
> This invention relates to semiconductor manufacturing technology
> generally, and more specifically, to heat spreader technology for heat
> dissipation in a semiconductor [<-dansk halvleder] package
> ...."
>
> hilsen
>
> Glenn
....

Hej Brian

I øvrigt kunne man ligeså godt anvende superrent diamant eller
siliciumcarbid, da kulstof-indholdet gør at chip bedre leder varme og
kan tåle højere temperaturer. Superrent diamant er en halvleder.
"Beskidt"/amorft kulstof anvendes i kulstofmodstande og grafit anvendes
i motor-"kul":

Jul 08, 2004, GE Develops High Performance Carbon Nanotube Diode:
http://www.spacedaily.com/news/nanotech-04zx.html

Electrical properties of carbon nanotube FETs:
http://www.iop.org/EJ/article/1742-6596/109/1/012002/jpconf8_109_012002.pdf

2004-2005, Diamond semiconductor technology for RF device applications:
https://research.sabanciuniv.edu/269/1/3011800000828.pdf
Citat: "...
Based on our literature survey, we concluded that, despite the
technological challenges and few mentioned examples, diamond can
seriously be considered as a base material for RF electronics,
especially RF power circuits, where the important parameters are high
speed, high power density, efficient thermal management and low signal
loss in high power/frequencies.
....
briefly summarize some theoretical aspects for comparison with other
technologies:
* fmax is theoretically 53 times better than Si for n-type
diamond (42 times in p-type);
* Maximum breakdown voltage of a diamond power device is 514 times
higher than Si (This is 56 for 6H-SiC, 46 for 4H–SiC and 34 for GaN);
* Thermal conductivity; diamond leads other materials by at least a
factor of five;
* The Figure of Merit values, defined for high temperature, power and
frequency operations of devices, for diamond are at least 40–50 times
more than any other semiconductor.
...."

25 August, 2004, Door open for silicon replacement:
http://news.bbc.co.uk/1/hi/sci/tech/3598836.stm
Citat: "...Previous research has already shown that even at red-hot
temperatures as high as 650C (1,202F), silicon carbide devices can
function unperturbed and without the need for cooling....One exciting
application for silicon carbide could be in deep-space missions, where
nuclear power would be needed for the craft. Radiation-hardened silicon
carbide devices would reduce the shielding needed to protect reactor
control electronics..."

Infineon Technologies Produces Worlds first Power Semiconductors in
Silicon Carbide:
http://web.archive.org/web/20030106023250/www.chipcenter.com/power/powp364.html
Citat: "...Due to its unique characteristics, the silicon carbide (SiC)
material has high blocking voltage capability (up to 3500V) resulting in
a higher schottky barrier, ten times higher electrical breakdown field
strength, and a thermal conductivity comparable with that of copper..."

SiC baserede Schottky-dioder kan f.eks. købes her:
http://search.digikey.com/scripts/DkSearch/dksus.dll?Cat=1376383&keywords=diode%20SiC
Citat: "...
Reverse Recovery Time (trr) 0 ns
...."

De bedste silicium baserede effekt Schottky-dioders Reverse Recovery
Time er omkring ca. 25–50 nSek.

Mar 1, 2003, Power Electronics: SiC Schottky Diodes Improve Boost
Converter Performance:
http://powerelectronics.com/mag/power_sic_schottky_diodes/index.html
Citat: "...The switchmode power supply (SMPS) accounts for more than 10%
of the total system weight in a typical portable computer...Replacing a
conventional ultra-fast Si diode with an SiC Schottky diode at 140 kHz
(point 1) reduces the total power loss by 8.7W at 400W output power
(about 2% more efficiency)..."

hilsen

Glenn

Glenn Møller-Holst (26-03-2009)
Kommentar
Fra : Glenn Møller-Holst


Dato : 26-03-09 20:56

Glenn Møller-Holst wrote:
> Glenn Møller-Holst wrote:
> ....
....
> SiC baserede Schottky-dioder kan f.eks. købes her:
> http://search.digikey.com/scripts/DkSearch/dksus.dll?Cat=1376383&keywords=diode%20SiC
>
> Citat: "...
> Reverse Recovery Time (trr) 0 ns
> ...."
>
> De bedste silicium baserede effekt Schottky-dioders Reverse Recovery
> Time er omkring ca. 25–50 nSek.
>
> Mar 1, 2003, Power Electronics: SiC Schottky Diodes Improve Boost
> Converter Performance:
> http://powerelectronics.com/mag/power_sic_schottky_diodes/index.html
> Citat: "...The switchmode power supply (SMPS) accounts for more than 10%
> of the total system weight in a typical portable computer...Replacing a
> conventional ultra-fast Si diode with an SiC Schottky diode at 140 kHz
> (point 1) reduces the total power loss by 8.7W at 400W output power
> (about 2% more efficiency)..."
>
> hilsen
>
> Glenn


Endnu flere SiC baserede Schottky-dioder kan findes sådan:

http://search.digikey.com/scripts/DkSearch/dksus.dll?Cat=1376383&keywords=diode%20Silicon%20Carbide

Kig f.eks. på:

DIODE SCHOTTKY 1200V 10A:
http://search.digikey.com/scripts/DkSearch/dksus.dll?Detail&name=C2D10120A-ND
Datablad:
http://www.cree.com/products/pdf/C2D10120.pdf

I øvrigt virker dioden også (fint?) som en kapacitetsdiode
(760pF@1V...110pF@100V).

hilsen

Glenn

Søg
Reklame
Statistik
Spørgsmål : 177449
Tips : 31962
Nyheder : 719565
Indlæg : 6408123
Brugere : 218879

Månedens bedste
Årets bedste
Sidste års bedste