1. Hiệu ứng giãn nở nhiệt của bộ tản nhiệt nhôm
Ở nhiệt độ cao, tản nhiệt nhôm trải qua quá trình giãn nở nhiệt, nghĩa là kích thước và hình dạng của tản nhiệt sẽ tăng nhẹ khi nhiệt độ tăng. Quá trình này là một hiện tượng phổ biến trong chất rắn trong nhiệt động lực học: thể tích của vật liệu mở rộng khi nhiệt độ tăng do sự gia tăng các rung động nhiệt của các phân tử. Trong môi trường nhiệt độ cao, quá trình mở rộng này đặc biệt có ý nghĩa trong vật liệu nhôm, khiến một số kích thước của bộ tản nhiệt thay đổi.
2. Tác động của việc mở rộng nhiệt đến sự ổn định lắp đặt của bộ tản nhiệt
Việc lắp đặt bộ tản nhiệt thường đòi hỏi sự ổn định về chiều và hình dạng. Đặc biệt trong các hệ thống có độ chính xác cao hoặc bị hạn chế không gian, các lỗi kích thước của bộ tản nhiệt có thể ảnh hưởng đến việc cài đặt bình thường của nó. Trong trường hợp này, sự mở rộng nhiệt của nhôm có thể tạo ra các thách thức thiết kế và lắp ráp. Ví dụ, trong môi trường nhiệt độ cao gần động cơ, sự giãn nở nhiệt có thể khiến khoảng cách giữa bộ tản nhiệt và các thành phần khác thay đổi, có thể khiến việc nới lỏng hoặc đùn, do đó ảnh hưởng đến sự ổn định của toàn bộ hệ thống. Về lâu dài, sự bất ổn này có thể làm tăng sự mệt mỏi của bộ tản nhiệt và rút ngắn tuổi thọ dịch vụ của nó.
3. Ảnh hưởng của việc mở rộng nhiệt trên ốc vít và bề mặt tiếp xúc
Sự mở rộng nhiệt của một tản nhiệt nhôm cũng ảnh hưởng đến mối quan hệ của nó với ốc vít và bề mặt tiếp xúc. Chốt thường được sử dụng để giữ bộ tản nhiệt tại chỗ và duy trì kết nối ổn định với các thành phần khác. Tuy nhiên, sự giãn nở nhiệt của bộ tản nhiệt có thể khiến các ốc vít phải chịu căng thẳng kéo dài hoặc ứng suất nén, khiến chúng nới lỏng hoặc mất hiệu quả, do đó ảnh hưởng đến hiệu ứng cố định và tản nhiệt của bộ tản nhiệt.
Đồng thời, các bề mặt tiếp xúc giữa tản nhiệt và các thành phần khác, chẳng hạn như vây làm mát hoặc tản nhiệt, có thể thay đổi do sự giãn nở nhiệt. Điều này sẽ thay đổi độ dẫn nhiệt của sự tiếp xúc giữa bộ tản nhiệt và các thành phần khác, tăng điện trở nhiệt, giảm hiệu quả dẫn truyền và do đó ảnh hưởng đến hiệu ứng tản nhiệt tổng thể. Do đó, khi thiết kế một hệ thống tản nhiệt bằng nhôm trong môi trường nhiệt độ cao, cần phải xem xét tác động của sự giãn nở nhiệt lên các ốc vít để đảm bảo hiệu suất tản nhiệt hiệu quả của bộ tản nhiệt.
4. Các biện pháp bảo vệ mở rộng nhiệt cho Bộ tản nhiệt nhôm
Để đáp ứng với các hiệu ứng trên, các phương pháp khác nhau có thể được sử dụng trong thiết kế kỹ thuật để giảm tác động của việc mở rộng nhiệt:
Tăng độ thanh thải lắp đặt: Nếu có thể, không gian mở rộng thích hợp có thể được để lại cho bộ tản nhiệt để tránh căng thẳng cấu trúc gây ra bởi sự mở rộng nhiệt độ cao.
Sử dụng vật liệu phù hợp với sự mở rộng nhiệt: Sử dụng các vật liệu có hệ số giãn nở nhiệt tương tự ở các vị trí chính để giảm tác động của việc mở rộng nhiệt trên ốc vít và bề mặt tiếp xúc.