Passive Kühlkörper

Passive Kühlkörper wirken hauptsächlich durch Konvektion. Wenn sich die Umgebungsluft erwärmt verringert sich ihr spezifisches Gewicht. Sie steigt auf, was das Nachströmen von kühlerer Luft nach sich zieht und somit einen Kühleffekt bewirkt. Bei höheren Temperaturen spielt auch die Wärmestrahlung eine Rolle. Aus diesem Grund werden Die Oberflächen von Kühlkörpern im Elektronikbereich häufig eloxiert.

Durch das Eloxieren wird sich die Eigenschaft des Schwarzen Strahlers zu Nutze gemacht. Ein Schwarzer Strahler – extrem vereinfacht formuliert – absorbiert Licht und elektromagnetische Strahlungen und gibt diese als thermische Emissionen ab.

Dadurch erhöht sich im relevanten Wellenlängenbereich (ca. 10 µm) der Emissionsgrad auf nahe Eins. Trotz des Begriffs Schwarzer Strahler spielt die Farbe der Eloxierung keine Rolle, da sie nur den sichtbaren Wellenbereich betrifft.

Passive Kühlkörper werden in der Regel aus Aluminium hergestellt. Dieses Metall bringt mehrere Vorteile mit sich, zu denen der geringe Materialpreis, die leichte Verarbeitung, die geringe Dichte, eine hohe Wärmekapazität und eine gute Wärmeleitfähigkeit gehören.

Kupfer wird ebenfalls für den Bau von passiven Kühlkörpern verwendet. Es hat eine höhere Wärmeleitfähigkeit als Aluminium, ist jedoch schwerer, teurer und schwieriger zu bearbeiten. Aus diesen Gründen wird es vorwiegend für aktive Kühler verwendet.