Hvad er en varmespreder?
En varmespreder er en anordning, der hjælper med at sprede varmen fra en termisk kilde til et varmeudvekslingsmedium. Dette er en temmelig kompleks måde at sige, at en varmeveksler hjælper med at holde apparater eller udstyr køligt eller varmt i nogle tilfælde ved at få varme fra det sted, hvor det genereres, til det, det skal være. Dette kræves normalt, når varmevekslingsmediet eller det sted, hvor varmen skal gå, ikke er i stand til at absorbere den nødvendige mængde varme alene. Gode eksempler på denne teori inkluderer kobberbaserne på køkkengrej af rustfrit stål eller den finnede køleplade på elektroniske komponenter med høj strøm. Kobberbunden hjælper den rustfrie gryde med at absorbere og fastholde varmen, og kølepladen hjælper mikroprocessoren med at kaste varmen.
Varmeoverførsel, eller rettere nok tilstrækkelig varmeoverførsel, er ikke altid et så simpelt koncept, som det kan se ud til. At få nok varme til eller væk fra et medium eller materiale til et andet afhænger af en række tekniske faktorer, som til tider kan forvirre problemet fuldstændigt. Hovedproblemet i denne henseende er forskellen i varmefluxdensitet for forskellige materialer. Kort sagt betyder dette, at nogle materialer kræver et langt større eksponeringsområde end andre for at absorbere den samme mængde varme. Køleapparater, der ofte er monteret på elektroniske komponenter eller finner på en olievarmer eller radiator, er eksempler på, hvordan varmesprederteori fungerer til at omgå dette problem.
F.eks. Genererer overfladen af en transistor med høj forstærkning meget mere varme, end luften, der er i kontakt med den, kan absorbere over et givet tidsrum. For at omgå dette fænomen er der fastgjort en varmespreder eller køleplade til transistoren. Dette er typisk en tung kobber- eller aluminiumbase med et stort antal finner, der rager ud fra dens overflade. Dette opnår en stor stigning i volumen luft udsat for varmekilden, hvilket negerer varmefluxdensitetsforskellen mellem transistoren og luften. På denne måde bliver hovedsprederen den primære varmevekslermekanisme, der hjælper den sekundære veksler, luften, til effektivt at absorbere den genererede termiske energi.
Det er klart, at brug af varmespreder er begrænset til anvendelser, hvor det sekundære udvekslingsmedium ikke er i stand til at overvinde forskelle i varmefluxdensitet mellem det og varmekildematerialet. Varmespredermaterialer skal være gode varmeledere, og overfladeprofilen skal beregnes forholdsvis omhyggeligt for at give den maksimale eksponering og cirkulation. Samlingen mellem varmekilden og sprederen skal også være en så effektiv termisk passage som muligt. Til dette formål påføres ofte varmeoverførselspasta på overfladerne, før varmesprederen er fastgjort.