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在光伏逆变器中,散热器中最大的一个部件,约占总体积的20%以上,散热效果的好坏,直接关系到逆变器的寿命,散热器的制造材料是影响效能的重要因素,选择时必须加以注意!目前加工散热器所采用的金属材料与常见金属材料的热传导系数:
金 317 W/mK
银 429 W/mK
铜 401 W/mK
铝 237 W/mK
铁 80 W/mK
AA6061型铝合金 155 W/mK
AA6063型铝合金 201 W/mK
ADC12型铝合金 96 W/mK
AA1070型铝合金 226 W/mK
AA1050型铝合金 209 W/mK
热传导系数的单位为W/mK,即截面积为1平方米的柱体沿轴向1米距离的温差为1开尔文(1K=1℃)时的热传导功率。
热传导系数自然是越高越好,但同时还需要兼顾到材料的机械性能与价格,热传导系数很高的金、银。由于质地柔软、密度过大、及价格过于昂贵而无法广泛采用;铁则由于热传导率过低,无法满足高热密度场合的性能需要,不适合用于制作逆变器散热片;
铜的热传导系数同样很高,可碍于硬度不足、密度较大、成本稍高、加工难度大等不利条件,在逆变器相关散热片中使用较少,但近两年随着对散热设备性能要求的提高,越来越多的散热器产品部分甚至全部采用了铜质材料;
铝作为地壳中含量最高的金属,因热传导系数较高、密度小、价格低而受到青睐;但由于纯铝硬度较小,在各种应用领域中通常会掺加各种配方材料制成铝合金,寄此获得许多纯铝所不具备的特性,而成为了散热片加工材料的理想选择。
各种铝合金材料根据不同的需要,通过调整配方材料的成分与比例,可以获得各种不同的特性,适合于不同的成形、加工方式,应用于不同的领域,上表中列出的5种不同铝合金中:AA6061与AA6063具有不错的热传导能力与加工性,适合于挤压成形工艺,在散热片加工中被广为采用,ADC12适合于压铸成形,但热传导系数较低,因此散热片加工中通常采用AA1070铝合金代替,可惜加工机械性能方面不及ADC12,AA1050则具有较好的延展性,适合于冲压工艺,多用于制造细薄的鳍片。
各铝合金牌号的性能
2011:最佳的易切削材料,切削自动断丝,可切削螺纹的线材,棒材和高强度零件,广泛适用于自动机床加工;
2014;2017:属硬铝合金,综合性能较好,可挤压:棒及异型材;
2024:典型的硬铝合金,综合性能较好,有较高的耐热性,广泛应用于高强度的机械零件。
1060 具有良好的冷热加工性能,抗蚀性和焊接性能良好,切削性能相对较差。
3003:抗蚀性、焊接性优良,多用于露天设备配套使用的领部件和船舶用材。
5052:具有优良的抗腐蚀性,可作线、棒、管、异型材料,是极优的光亮铝合金材料。
6011:适用于纺织机械和汽车零件,强度高于6061合金,有较高的抗扭曲强度,氧化和切削性良好。
6061:强度中等,切削性能优越,具有优良的塑性,可焊性和抗蚀,无应力腐蚀开裂的倾向,但挤压后不能直接风淬。
6063:强度适中和普及型,用于常规门窗,民用家具装饰材料,普及型广泛的散热器和其它工业型材生产成型的首选用材,适合推广应变生产,易于型材表面阳极氧化处理着色和染色的整体性。
6082:韧性好,宜做棒材、管材、型材和重型焊接构造的管道和汽车构件,适用于锻铝。
7003:属于高强度铝合金,塑性中等,挤压性能良好,用途广泛。
7005:强度高于7003合金,焊接性能好,用于挤压成型的结构件。
7075:属于超硬铝合金,高强度,硬度高,用于挤压成型后机加工的结构件。