散熱片材質(zhì)是指散熱片所使用的具體材料。每種材料其導(dǎo)熱性能是不同的，按導(dǎo)熱性能從高到低排列，分別是銀，銅，鋁，鋼。不過如果用銀來作散熱片會太昂貴，故好的方案為采用銅質(zhì)。雖然鋁便宜得多，但顯然導(dǎo)熱性就不如銅好（大約只有銅的百分之五十多點）。
常用的散熱片材質(zhì)是銅和鋁合金，二者各有其優(yōu)缺點。銅的導(dǎo)熱性好，但價格較貴，加工難度較高，重量過大（很多純銅散熱器都超過了CPU對重量的限制），熱容量較小，而且容易氧化。而純鋁太軟，不能直接使用，都是使用的鋁合金才能提供足夠的硬度，鋁合金的優(yōu)點是價格低廉，重量輕，但導(dǎo)熱性比銅就要差很多。有些散熱器就各取所長，在鋁合金散熱器底座上嵌入一片銅板。 對于普通用戶而言，用鋁材散熱片已經(jīng)足以達(dá)到散熱需求了。
散熱方式是指該散熱器散發(fā)熱量的主要方式。在熱力學(xué)中，散熱就是熱量傳遞，而熱量的傳遞方式主要有三種：熱傳導(dǎo)，熱對流和熱輻射。物質(zhì)本身或當(dāng)物質(zhì)與物質(zhì)接觸時，能量的傳遞就被稱為熱傳導(dǎo)，這是普遍的一種熱傳遞方式。比如，CPU散熱片底座與CPU直接接觸帶走熱量的方式就屬于熱傳導(dǎo)。熱對流指的是流動的流體（氣體或液體）將熱帶走的熱傳遞方式，在電腦機(jī)箱的散熱系統(tǒng)中比較常見的是散熱風(fēng)扇帶動氣體流動的“強(qiáng)制熱對流”散熱方式。熱輻射指的是依靠射線輻射傳遞熱量，日常常見的就是太陽輻射。這三種散熱方式都不是孤立的，在日常的熱量傳遞中，這三種散熱方式都是同時發(fā)生，共同起作用的。
實際上，任何類型的散熱器基本上都會同時使用以上三種熱傳遞方式，只是側(cè)不同罷了。比如普通的CPU散熱器，CPU散熱片與CPU表面直接接觸，CPU表面的熱量通過熱傳導(dǎo)傳遞給CPU散熱片；散熱風(fēng)扇產(chǎn)生氣流通過熱對流將CPU散熱片表面的熱量帶走；而機(jī)箱內(nèi)空氣的流動也是通過熱對流將 CPU 散熱片周圍空氣的熱量帶走，直到機(jī)箱外；同時所有溫度高的部分會對周圍溫度低的部分發(fā)生熱輻射。
在考慮了銅和鋁這兩種材質(zhì)各自的缺點后，市場部分散熱器往往采用銅鋁結(jié)合制造工藝，這些散熱片通常都采用銅金屬底座，而散熱鰭片則采用鋁合金。當(dāng)然，除了銅底，也有散熱片使用銅柱等方法，也是相同的原理。憑借較高的導(dǎo)熱系數(shù)，銅制底面可以快速吸收CPU釋放的熱量；鋁制鰭片可以借助復(fù)雜的工藝手段制成有利于散熱的形狀，并提供較大的儲熱空間并快速釋放，這在各方面找到了的一個均衡點。
熱量從CPU核心散發(fā)到散熱片表面，是一個熱傳導(dǎo)過程。對于散熱片的底座而言，由于直接與高熱量的小面積熱源接觸，這就要求底座能夠迅速將熱量傳導(dǎo)開來。散熱片選用較高熱傳導(dǎo)系數(shù)的材料對提高熱傳導(dǎo)效率很有幫助。通過熱傳導(dǎo)系統(tǒng)對照表可以看出，如鋁的熱傳導(dǎo)系數(shù)237W/mK，銅的熱傳導(dǎo)系數(shù)則為401W/mK，而比較同樣體積的散熱器，銅的重量是鋁的3倍，而鋁的比熱僅為銅的2.3倍，所以相同體積下，銅質(zhì)散熱器可以比鋁質(zhì)散熱器容納更多的熱量，升溫更慢。同樣厚度的散熱器底座，銅不但可以快速引走熱源如CPU Die的溫度，自己的溫度上升也比鋁的散熱片緩慢。因此銅更適合做成散熱器的底面。
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