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¿Por qué utilizar aluminio en lugar de cobre para los disipadores de calor?

Las propiedades térmicas de la espuma metálica incluyen el punto de fusión, el calor específico, el coeficiente de expansión térmica, la conductividad térmica, la difusividad térmica, la radiación térmica y la resistencia al choque térmico, algunas de las cuales son las mismas que las del material de la matriz, mientras que otras están relacionadas con la porosidad, el tipo de poro y el tamaño de los poros están estrechamente relacionados.
Los materiales con buena conductividad térmica tienden a absorber y disipar el calor rápidamente. Si algunos sistemas requieren una gran absorción o disipación de calor durante su uso, se seleccionan materiales con buena conductividad térmica. Según la clasificación de conductividad térmica de los metales puros, la plata, el cobre, el aluminio, el tungsteno, el magnesio y otros materiales, la conductividad térmica de las aleaciones suele ser peor. Se puede observar que la conductividad térmica de los disipadores de calor de cobre es la mejor entre los metales industriales.

espuma de cobre

Entonces, ¿por qué los disipadores de calor están hechos en su mayoría de aluminio en lugar de cobre?
También es cierto que el cobre conduce muy bien el calor debido a su conductividad térmica mucho mayor que la del aluminio. Sin embargo, la capacidad de disipación de calor de un radiador depende no solo de la conductividad térmica del material, sino también del área de disipación, la forma del radiador y las condiciones del flujo de aire.
Por pequeña que sea la capacidad calorífica específica del cobre, su capacidad calorífica específica debe ser menor, su temperatura aumenta más rápido y es más fácil disipar el calor. Sin embargo, la densidad del cobre es 3,3 veces mayor que la del aluminio. El radiador es producto del tamaño y no puede agrandarse indefinidamente. En ese caso, el peso del cobre es mayor para el mismo volumen.
Debido a muchos factores, el costo de los radiadores de cobre suele ser más de un 400% más caro que el de los radiadores de aluminio, pero en términos de precio, el mercado no puede aceptar radiadores de cobre que cuesten 4 veces más.
Entonces, ¿existe algún material que pueda tener la conductividad térmica del cobre, pero que el volumen y el peso sean comparables al aluminio?
El cobre espumado es un nuevo material que merece especial atención, ya que presenta numerosos poros, tanto conectados como desconectados, distribuidos uniformemente en su matriz. El cobre espumado presenta buena conductividad eléctrica y ductilidad, además de un bajo costo de preparación y buena conductividad eléctrica.


Hora de publicación: 18 de octubre de 2022