熱管的講究高效散熱器不能忽略的因素

墨汁做壽

為何選擇熱管

熱管的基本原理其實很簡單，就是借助可流動的介質(zhì)，將熱量從高溫區(qū)域引導到低溫區(qū)域，介質(zhì)的熱容量高等特性可以讓熱管的導熱效果比同樣尺寸或者同樣重量的純金屬更好，也更適合相對長距離的導熱。

由于目前的處理器需要更大更密集的鰭片進行散熱，但又不能擠占周圍內(nèi)存、供電單元的位置，因此不得不抬高散熱鰭片，讓它遠離與處理器接觸、負責吸熱的底座。在這種情況下，使用熱管作為連接鰭片與散熱底座之間的“橋梁”，不僅效率更好，也比純金屬更輕，減少了散熱器對主板的壓力或拉力。

說到用液體作為導熱媒介，相信很多人都會想到液冷散熱器（也稱水冷散熱器），它們使用電泵來讓液體主動流動，將熱液泵至冷端進行散熱。而熱管實際上就是另類的液冷散熱器，不過它不需要電泵，導熱介質(zhì)的流動是靠相變和自主擴散來實現(xiàn)的。

在熱管里存有少量液體，這些液體受熱會變成氣體，也就是相變，也可能并不會全部變成氣體，而僅僅是吸熱膨脹。但不管是什么形態(tài)，這些受熱的介質(zhì)都會自主向冷端（鰭片）擴散，放熱后則流回熱端繼續(xù)吸熱（圖1），這樣就快速傳導了熱量。

熱管的講究

作為一種比較特殊的導熱方式，怎樣才能了解熱管的效率、性能，便于我們選擇呢？

尺寸與形狀

在熱管散熱器中，介質(zhì)并不會充斥整個管路，其放熱后從冷端回熱端的過程是沿著管壁走的，所以熱管直徑越大，管壁面積越大，液體流動就越多、越快，也更有利于散熱。這一點其實在熱管的變形產(chǎn)品——均熱板上也有所表現(xiàn)。因為物體形狀越“遠離”規(guī)則的圓形，其周長（內(nèi)表面積）與橫截面（體積）的比例越大，所以非常扁平的均熱板（圖2）其實是一種體積極小，但效率極高的熱管。

內(nèi)壁結(jié)構(gòu)

因為很多散熱器的實際使用姿態(tài)，造成熱管里的液體常常需要平行流動，甚至從低處向高處移動，這顯然是比較難、比較慢的。所以熱管的內(nèi)壁會有一些幫助液體快速“爬行”的結(jié)構(gòu)，也就是類似于毛巾吸水的效應(yīng)，其中粉狀內(nèi)壁效果最好（圖3），開槽或網(wǎng)狀稍差一點。這樣的粗糙內(nèi)表面同時也增加了氣態(tài)或液態(tài)導熱介質(zhì)與管壁的接觸面，有利于迅速吸熱放熱。

吸熱與放熱

另外還要注意熱管和吸熱底座、散熱鰭片的結(jié)合。在吸熱部分常見的是熱管鑲嵌在底座中（圖4）和底面直接接觸（圖5）兩種方式，我們可以觀察結(jié)合縫隙，熱管不僅要和底面結(jié)合緊密，底面直接接觸設(shè)計還應(yīng)該修整得足夠平整，才能更緊密地接觸處理器頂蓋。

熱管和鰭片的接觸部分一般很難直接看到，如果拿到手中，可以試著輕輕搖晃，不應(yīng)該出現(xiàn)熱管脫離鰭片晃動的情況，實際使用中還可以輕觸熱管尖端和鰭片，不應(yīng)該出現(xiàn)熱管比鰭片熱很多的情況，如遇這種情況，請趕緊申請售后或退貨。這里要注意，如果熱管穿出位置旁邊有小孔的話（圖6），并不是貼合不緊密，而是回流焊工藝的特征，其實是很好的貼合方式。

數(shù)量與匹配

很明顯，對散熱器來說，一根大直徑、粉狀燒結(jié)工藝、貼合良好的熱管，效果可能比一根半、兩根做工一般的小直徑熱管更好。反過來，少而高效的熱管配置也能讓散熱器重量更輕、體積更小，甚至可能價格更便宜。

在目前處理器頂蓋接觸面大小基本確定的情況下，大直徑熱管的使用數(shù)量受到了限制。一般的散熱器接觸面上可以排列6根6mm直徑的熱管，但最多只能安裝5根8mm熱管（圖7），所以大直徑熱管的優(yōu)勢不明顯，成本卻更高一些，所以綜合考慮，6mm熱管目前已經(jīng)足夠使用，大家更應(yīng)該關(guān)注的是填充介質(zhì)、內(nèi)壁做工等影響效率的因素。

當然，作為現(xiàn)代主流散熱器的一個組成部分，熱管并不能完全代表散熱器的能力，與散熱器其他部分的匹配也同樣重要。例如一款散熱器雖然竭盡所能地安裝了6根效能出色的熱管，但散熱鰭片稀疏，風扇也不給力，那么其實際散熱能力也不會很好。

典型熱管散熱器

在了解了熱管的知識之后，我們不妨來看一看市場中有哪些熱管配置很有特色的散熱器，又能帶給我們怎樣的選購啟示吧。

九州風神玄冰400藍光版

適合平臺：LGA、AM4

熱管數(shù)量：4/2根

風扇直徑：12cm

風量：64.5CFM

不到百元的價格、靜音風扇和較好的散熱能力，使得玄冰400藍光版成為了市場中很受歡迎的一款散熱器。近期它正處于新舊版的過渡中，兩個版本對熱管的選擇恰好說明了熱管效率和匹配度問題，新版本使用兩根更強的熱管替代了舊版本復雜的4熱管設(shè)計，外形更簡潔，安裝更方便，但性能沒有明顯的變化。

利民FS140霜靈

適合平臺：LGA、AM4

熱管數(shù)量：4根

風扇直徑：14cm+12cm

風量：77.8CFM

利民（Thermalright）這一品牌的中端散熱器性價比突出，受到很多高端用戶、超頻用戶的喜愛，利民FS140霜靈就是其中的典型代表。它采用8mm熱管、雙風扇設(shè)計，性能出色，還有6年質(zhì)保，價格則比其他大品牌的類似產(chǎn)品要親民得多。

超頻三紅海MINI

熱管成本的大幅降低和目前電腦系統(tǒng)的實際需求，使很多入門級散熱器也用上了熱管，例如價格不足50元的超頻三紅海MINI。因為散熱鰭片、散熱風扇的配置就不是很強，所以沒必要使用大量熱管導熱。它僅安裝了兩根熱管，從實際效果看不僅完全夠用，甚至有些過剩。因此超頻三還推出了雙風扇版本，在同樣的散熱片、熱管配置下可以獲得更好的散熱效果。

貓頭鷹NH-L9x65

低矮小巧的貓頭鷹NH-L9x65是一款適合高配小機箱平臺的風扇。它充分利用了熱管的自主擴散能力，雖然只安裝了兩根熱管，體積、重量都比較小，但兩次穿過底座和兩次穿過鰭片的設(shè)計，可達到接近4熱管的效果。當然其特殊的設(shè)計和能力也帶來了較高的價格。

此外，還有一些很特殊的熱管使用方式，例如貓頭鷹NH-L9i/L9a在極致輕薄，實際上散熱鰭片已經(jīng)直接接觸處理器頂蓋的情況下仍然使用熱管，其目的主要是輔助分散熱量，更充分地利用上部散熱片。而利民銀風Arrow T8則配置了8根熱管，為此增大了接觸底座，更適合面積較大的線程撕裂者等專業(yè)級處理器。