Le proprietà termiche della schiuma metallica includono punto di fusione, calore specifico, coefficiente di dilatazione termica, conduttività termica, diffusività termica, radiazione termica e resistenza agli shock termici, alcuni dei quali sono gli stessi del materiale della matrice, mentre altri sono correlati alla porosità. Il tipo di poro e la dimensione dei pori sono strettamente correlati.
I materiali con una buona conduttività termica tendono ad assorbire e dissipare rapidamente il calore. Se alcuni sistemi richiedono un elevato assorbimento o dissipazione di calore durante l'uso, vengono selezionati materiali con una buona conduttività termica. Secondo la classificazione della conduttività termica di metalli puri, argento, rame, alluminio, tungsteno, magnesio e altri materiali, la conduttività termica delle leghe è generalmente inferiore. Si può osservare che la conduttività termica dei dissipatori di calore in rame è la migliore tra i metalli industriali.
Perché allora i dissipatori di calore sono realizzati principalmente in alluminio anziché in rame?
È anche vero che il rame conduce molto bene il calore perché ha una conduttività termica molto più elevata dell'alluminio. Tuttavia, la capacità di dissipazione del calore di un radiatore non dipende solo dalla conduttività termica del materiale, ma anche dall'area di dissipazione del calore, dalla forma del radiatore e dalle condizioni del flusso d'aria.
Indipendentemente da quanto sia piccolo il calore specifico del rame, il calore specifico del rame deve essere inferiore, la sua temperatura aumenta più velocemente ed è più facile dissipare il calore. Tuttavia, la densità del rame è 3,3 volte quella dell'alluminio. Il radiatore è un prodotto di dimensioni e non può essere ingrandito all'infinito. Quindi il peso del rame è maggiore a parità di volume.
In base a molti fattori, il costo dei radiatori in rame è spesso superiore del 400% rispetto a quello dei radiatori in alluminio, ma in termini di prezzo, il mercato non può accettare radiatori in rame che costano 4 volte tanto.
Esiste un materiale che può avere la conduttività termica del rame, ma volume e peso paragonabili a quelli dell'alluminio?
Il rame espanso potrebbe essere un nuovo materiale degno di attenzione, grazie alla presenza di numerosi pori, sia connessi che disconnessi, distribuiti uniformemente nella matrice di rame. Il rame espanso ha una buona conduttività elettrica e duttilità, oltre a bassi costi di preparazione e buona conduttività elettrica.
Data di pubblicazione: 18 ottobre 2022






