一种云计算主板的散热装置的制作方法

本发明涉及计算机散热领域，尤其涉及一种云计算主板的散热装置。

背景技术：

云计算作为新一代的信息技术，自2008年引入我国后，也逐渐地被人们所熟知起来。目前，云计算基础设施的发展趋势是朝着服务器大型化和虚拟化方向发展，散热问题严重阻碍了云计算的发展。服务器中产生的热量主要来自于机箱中的cpu和芯片组的运行，其中cpu的产热量占了更是占了很大一部分。

目前的云计算主板一般都是通过散热模块来进行散热，例如散热片和风扇的组合，即通过翅片散热器将cpu产生的热量传递出来，然后再通过风扇进行被动散热，从而保证主板保持在正常的运行温度。但是当主板cpu的运行速度和频率加快后，该种散热模块会由于散热效率不高而使得主板的温度快速升高，若主板长时间处于较高的温度下工作势必会影响它的性能甚至会缩短它的寿命。另外，常见主板散热器的散热鳍片与散热板的连接的组装工艺也比较繁复。

云计算主板的散热问题若是不能得到有效解决，会很大程度影响服务器的稳定性，甚至会使得云计算机的寿命大大缩短，因此，亟需开发一种云计算主板散热装置。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种云计算主板的散热装置，使得主板即使在运行负荷较大时也不会超出正常使用温度，并且该散热器的结构及其散热片的固定方式都比较简单，适合市场的推广应用。

为实现上述目的，本发明提供了一种云计算主板的散热装置，包括主板和一个散热器，所述的主板包括一个cpu和起固定散热器作用的安装通孔。所述散热器包括一个散热基板、散热条以及抽风装置。所述的散热器通过主板通孔与主板上的cpu紧紧贴合固定在一起，并位于cpu的正上方；所述的散热器的结构包括，所述的散热条安装在散热基板上的安装孔内，抽风装置位于散热条的正上方，并通过散热基板上的定位孔安装固定。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

1、本发明的云计算主板的散热装置，其散热器的散热条是用复合定型相变材料制成，当主板在较高频率和速率下运行时，由于散热条吸收cpu传来的热量发生相变而使得cpu的热量迅速降低下来。

2、本发明的散热器上的散热条采用的以膨胀石墨为吸附材料的复合定型材料，因此相对于传统散热鳍片，散热器的重量被大大减轻了，符合计算机轻质化的发展趋势。

3、本发明的散热器上的散热条具有很好的弹性，因此只需通过简单的插拔就能牢牢固定于散热基板上，大大简化了组装工艺。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是图1中所示的散热基板上的孔位示意图。

其中：1-主板，2-散热器，11-cpu，12-主板通孔，21-散热基板，22-散热条，23-抽风装置，21-1-安装孔，21-2-定位孔。

具体实施方式

结合以下实施例对本发明作进一步描述。所述实施例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。下述实施例中所使用的试验方法如无特殊说明，均为常规方法；所使用的材料、试剂等，如无特殊说明，为可从商业途径得到的试剂和材料。

一种云计算主板的散热装置，如图1所示，包括主板1和一个散热器2。所述的主板上设置有cpu11和固定散热器所用的主板通孔12。所述散热器2包括一个散热基板21、散热条22以及抽风装置23；所述的散热器2与主板1上的cpu11紧紧贴合，并位于cpu11的正上方；所述的散热器2的结构包括，所述的散热条22安装在散热基板21上的安装孔21-1内，抽风装置23位于散热条22的正上方，并通过散热基板21上的定位孔21-2安装固定。

优选地，所述的散热基板21上交叉排列着多个圆形固定孔，所述的散热条22以插拔方式安装于散热基板21的圆孔内。

由于散热条22的回弹性很好，不需要通过复杂的机械连接，只需采用简单的过盈装配将所述的散热条22以插拔方式插进散热基板21的安装孔内，不仅大大简化了组装工艺，还使得散热条22与散热基板21上的安装孔21-1的气隙大大减小，从而降低了它们间的热阻。此外，安装孔21-1特地设置成交叉的排列方式，当在抽风装置23的作用下与外部空气换热，由于流道的交叉会使得换热更充分。

优选地，所述散热条22由复合定型相变材料加工而成；

优选地，所述复合定型相变材料按质量百分比计，包括20%～70%的饱和烷烃类、5%～40%低熔点合金和5%～50%膨胀石墨。

更优选地，所述的低熔点合金选取铋铟锡三元合金。

更优选地，所述膨胀石墨采用通孔结构，且其孔径以中、大孔径为主。

所述的膨胀石墨具有较高的导热系数和很好的回弹性，且质量非常轻盈。并且由于膨胀石墨的比表面积和孔径较大，且为通孔形式，所以相对于传统的鳍片散热片，它与空气的有效接触面积大大增加，并在抽风装置23的辅助下，通过对流作用，快速将热量传递到空气中。

所述的复合定型材料采用了具有较大相变焓的饱和烷烃类和具有高导热系数的合金与轻质的且有弹性的膨胀石墨复合，得到的材料具有较高的相变焓和导热率，并能在发生相变时不会发生液体的渗出。

优选地，所述复合定型相变材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)准确称取低熔点合金配方中各金属粉末的重量，手动搅拌混合后再在氦气氛围的球磨机中将合金粉末混合均匀；

(2)将混合均匀后的粉末倒入石墨坩埚中，放入惰性气氛的烧结炉中，在5～10k的升温速率系升温到在270～350℃，然后在该温度下烧结30～60min，然后随炉降温；

(3)称取有机相变材料，在60～70℃的惰性气氛炉中加热至完全熔化；

(4)取所需质量百分比的熔炼完成后的低熔点合金，然后加入到上述（3）材料中；

(5)继续加热并不断搅拌，至合金也完全熔化；

(6)待混合均匀后，将称取的膨胀石墨加入到上述（5）材料中；

(7)在搅拌下吸附1～1.5h后，停止加热。

作为优选地实施例，复合定型相变材料，按质量百分比计，包括60%的45℃的石蜡、20%的相变点在45℃左右的铋铟锡三元合金，余下为膨胀石墨。具体的，铋铟锡三元合金按质量百分比计的组成为6.8%铋66.2%铟27.0%锡。特别地，该优选实施例中的复合定型相变材料的制备方法包括如下步骤：

(1)准确称取铋、铟和锡等金属粉末的重量，手动搅拌混合后再在氦气氛围的球磨机中将合金粉末混合均匀；

(2)将混合均匀后的粉末倒入石墨坩埚中，放入惰性气氛的烧结炉中，在10k的升温速率系升温到在270℃，然后在该温度下烧结40min，然后随炉降温；

(3)称取有机相变材料，在60℃的惰性气氛炉中加热至完全熔化状态；

(4)取所需质量百分比的熔炼完成后的低熔点合金，然后加入到熔化后的有机相变材料中；

(5)继续加热并不断搅拌，至合金也完全熔化；

(6)待混合均匀后，将称取的膨胀石墨加入到熔化的有机相变材料中；

(7)在搅拌下吸附1h后，停止加热。

为了探究该散热装置中的复合相变材料散热性能，首先采用具有差式扫描量热仪（differentialscanningcalorimetry，dsc）和热导数分析仪hot-disk进行相变温度、相变焓和热导率等表征。相同石蜡含量的石蜡/膨胀石墨和石蜡/低熔点合金/膨胀石墨复合相变材料的相变温度和相变焓由dsc测试。温升/温降范围为20℃至70℃，升温/降温速率设定为1℃·min-1。

将石蜡/膨胀石墨和低熔点合金/石蜡/膨胀石墨两种复合相变材料压制成2个直径为5cm，高度为1cm的圆柱体，其导热率采用热导数分析仪hot-disk测试。

测试结果如表1所示：

表1

由表1知，相对于普通的石蜡/膨胀石墨复合材料，该复合定型相变材料的相变温度基本没有变化，相变焓提高了7.9%，导热率提升了106.6%。

实施例1

本发明提供了一种云计算主板的散热装置，图1是它的结构示意图。一种云计算主板的散热装置包括一个主板1和一个散热器2，主板1上设置有cpu11和用于固定散热器2所用的主板通孔12。所述散热器2包括一个散热基板21、散热条22以及抽风装置23；所述的散热器2通过主板通孔12与主板1上的cpu11紧紧贴合固定在一起，并位于cpu11的正上方。所述的散热器2的结构包括，所述的散热条22安装在散热基板21上，抽风装置23位于散热条22的正上方，并通过散热基板21上的定位孔21-2安装固定。所述散热器2的基板将cpu11产生的热量传递出来然后传递给其上的散热条22，散热条22吸收传递来的热量发生相变，并通过自身的导热将热量传递到散热条22表面，然后与外界空气发生对流传热，从而使得cpu11的温度快速降低。特别的，所述的一种云计算主板的散热装置能在主板1运行速率和频率较快而产热量较大时发生相变来快速吸收热量，因此能保证主板1始终处于正常工作温度范围内。

为了探究复合定型相变材料与主板的散热速率的关系，特别的，散热条22采用优选例中的复合定型相变材料。

本实施例提供了一种云计算主板散热装置，其散热效果定义房间温度为30℃时，主板1上cpu11高负荷运行一小时cpu11的温度。本实施例中主板上搭载的3.2ghz的处理器，占用率为80%。

经过试验检测，相比于普通的模块主板散热装置，本实施例中提供的一种云计算主板的散热装置能起到快速降温的效果，具体测试结果如下表2所示。

表2

由表2可知，本实施例中提供的一种云计算主板的散热装置的在cpu高负荷运行时的温度比普通的模块主板散热装置的的温度低了5.6℃。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。