다이아몬드가 구리보다 열전도율이 5배나 높은 반면, 전기 전도는 절연체 수준으로 낮다는데
그럼 열전도와 전기 전도 면에서는 구리보다 쿨러에 더욱 적합한 소재 아닐까요?
1. 소재 가격이 구리나 알루미늄과 비슷하고 (인조 다이아몬드)
2. 용융 접합이 힘든 재료의 특성을 극복하는 비용(통짜로 짜서 깎아내야 한다거나..)이 동일하고
3. 전성, 연성을 활용한 가공, 혹은 설령 같은 방법이 아니더라도 표면적을 극대화하는 일반적 쿨러 모양(판재+히트파이프 조합)을 만드는 난이도가 완전히 동일하다고 가정하면
이 가정하에 동일한 형태의 제품을 비교하면 다이아몬드제가 구리제보다 실제로 더 높은 성능을 보일 가능성이 있을까요?
구리 kg당 1만원정도인데 일단 인조다이아 가격은 모르지만 몇백단위입니다.
그리고 제조공법도 얇은 구리판을 만들어서 붙일수가 있지만 다이아는 얇게 만드는게 불가능합니다. 사이즈도 크게 만드는것도 불가능하구요. 다이아에 스크류 구멍내는것도 힘듭니다 잘깨지기 때문에요.
역시나 제조단가와 효과가...
조금 다른 이야기 입니다만
지금은 알미늄보다는 철이 많이 사용되고 있지요...
찰보다는 활용도가 알미늄이 조금 떨어지기는 합니다만 가볍고 튼튼하죠..
기술이 좋아져서 철보다 튼튼한 알미늄도 있기는 합니다..(합금 기술)
그리고 지구에서 알미늄이 철보다 많다고 합니다..
그런데 왜 철이 더 많이 쓰이냐?
알미늄을 뽑아내려면 돈이 더듭니다..
전기로를 만들어야 하는 것으로 알고 있습니다..
현실에서는 1,2,3 어느것도 성립이 안되죠... 인조 다이아몬드도.. 마음대로 크기나 형상을 못 뽑으니까요..
애초에 CPU 쿨러에서 흔히 쓰는 히트 파이프가 구리의 수 십에서 천 배 정도까지도 열전도율이 좋습니다.
그러니까 열전도율만 생각하면 다이아몬드고 뭐고 필요없이 히트파이프만 많이 박으면 성능이 팍팍 올라갈 것 같지만 현실은 그렇지 않죠,
방열판에서 문제가 되는건 최종적으로 방열판이 가진 열을 공기나 물 등의 유체를 통해서 방출해야 한다는 점 입니다.
즉 전도보다 훨씬 효율이 떨어지는 대류로 열전달이 이루어지면서 병목현상이 생기는 거죠.
그러니까 방열판의 소재를 바꾸기 보다는 표면적을 늘려서 보다 많은 유체에 닿게 하고,
팬을 달아서 유체를 강제로 움직이고, 유체의 온도를 낮추는게 훨~~씬 더 효과적입니다.
그냥 팬 하나만 대충 달아도 방열판의 성능이 수 배로 오르니까요.
방열판 소재의 열전도율이 성능에 영향을 미치는 것도 결국 표면적을 더 넓게 하고 열이 더 고르게 퍼지는 것이 대류를 통한 열전달에 유리하기 때문 입니다.
그런데 실제로 잘만에서 이벤트 상품으로 황금 쿨러를 제작한 적이 있었는데, 냉각 효율이 구리보다 나빴습니다.
실제 냉각에서는 열전도율보다는 열 발산 능력이 중요한데, 열 발산은 표면 면적에 더 영향을 받습니다.
금은 전성과 연성이 좋아서 아주 매끈하게 펴지기 때문에 표면 면적이 곧 겉보기 면적입니다.
구리는 전성과 연성이 금보다는 안 좋기 때문에, 표면 면적이 겉보기 면적보다는 꽤 넓습니다.
즉, 구리가 황금보다 열발산 능력이 뛰어납니다.