O que é Composto Térmico?

Nos computadores, muitas peças podem produzir muito calor e precisam ser resfriadas. A CPU e a GPU são as duas principais fontes de calor. Geralmente, ambos precisam de resfriamento ativo, mesmo em um gabinete com bom fluxo de ar. RAM, SSDs, VRAM, VRMs e o chipset produzem uma boa quantidade de calor. Freqüentemente, eles podem funcionar com resfriamento passivo em um gabinete com bom fluxo de ar, desde que tenham um dissipador de calor de tamanho razoável.

Todas essas fontes de calor são resfriadas pela transferência de calor para um dissipador de calor ativo ou passivo e, em seguida, fazendo com que o dissipador de calor transfira o calor para o ar, que é removido do gabinete. O processo é física bastante fundamental. No entanto, requer um bom contato para transferir o calor com eficiência. Trazer o dissipador de calor para ter um bom contato com o ar é mais simples do que trivial. Como um gás, o ar puro se adapta ao formato do dissipador de calor. A única consideração é maximizar a área de superfície do dissipador de calor.

No entanto, obter um bom contato entre a parte que produz calor e o dissipador de calor é mais complicado. Geralmente, ambas as peças são de metal e, mesmo que ambas sejam usinadas planas e mantidas juntas com firmeza, o resultado não é perfeito. O processo de achatamento pode deixar sulcos microscópicos, deixando entrar um pouco de ar que realmente isola a transferência de calor. Além disso, em alguns casos, a força de montagem pode fazer com que uma ou ambas as peças se curvem ligeiramente novamente, levando a um contato ruim e uma transferência de calor ruim.

Para minimizar esses problemas, geralmente é usada uma pasta térmica. Eles normalmente vêm em quatro formatos com diferentes casos de uso, vantagens e desvantagens. Geralmente, os usuários finais só precisam lidar com um tipo de pasta térmica, pasta térmica, então os dois são geralmente sinônimos.

Pasta térmica

A pasta térmica é o tipo de pasta térmica mais comum. Também pode ser referido como graxa térmica e TIM, abreviação de Thermal Interface Material. As misturas exatas variam, mas geralmente é uma pasta de polímero com minúsculas partículas metálicas. A intenção é que uma pequena quantidade seja colocada na superfície a ser resfriada.

O cooler é então colocado plano em cima, espalhando naturalmente a pasta térmica uniformemente e preenchendo qualquer lacuna, por menor que seja. Para uma CPU de tamanho padrão, normalmente, uma gota de pasta térmica do tamanho de uma ervilha é suficiente para fornecer cobertura total.

A pasta térmica geralmente vem em uma pequena seringa, facilitando a aplicação de uma pequena quantidade na área desejada. Alguns, no entanto, vêm em sachês que podem ser mais difíceis de aplicar e geralmente causam bastante sujeira. A condutividade térmica é medida em W/mK, ou Watts por metro Kelvin. Números mais altos são melhores, pois mais calor pode ser transferido. Pastas térmicas normalmente oferecem cerca de 8W/mK.

As pastas térmicas críticas são – quase sempre – não eletricamente condutoras, o que significa que não importa se uma pequena quantidade for espremida. Não pode causar um curto. A pasta térmica é normalmente usada entre CPUs e seus coolers e GPUs e seus coolers. A pasta térmica geralmente seca com o tempo e geralmente apresenta desempenho degradado após cerca de dois anos. Neste ponto, deve ser limpo e reaplicado. Normalmente, a pasta térmica não possui nenhum recurso adesivo.

Almofadas Térmicas

As almofadas térmicas são basicamente pequenas esponjas finas que conduzem bem o calor. Eles geralmente não são tão bons quanto a condução de calor como pasta térmica, em parte porque são mais espessos do que a pasta acaba sendo. Essas almofadas térmicas são fáceis de aplicar porque você pode ver claramente qual cobertura obterá. A almofada tende a ser ligeiramente adesiva, dificultando a remoção, especialmente se a almofada se partir.

As almofadas térmicas oferecem uma camada de proteção para componentes sensíveis à pressão. Às vezes, a pressão de montagem pode causar rachaduras nos componentes, especialmente se nem todos os componentes estiverem perfeitamente nivelados. A pequena esponja de uma almofada térmica permite absorver essa pressão e ajuda a nivelar os componentes. As almofadas térmicas normalmente não são usadas para resfriar CPUs ou GPUs.

No entanto, eles geralmente aparecem em VRAM, VRMs, RAM e SSDs. Esses dispositivos geralmente não produzem tanto calor. Portanto, a condutividade térmica reduzida em comparação com a pasta não é um problema. As economias de custo são, no entanto, apreciadas.

Soldar TIM

Na verdade, uma CPU tem duas camadas de dissipador de calor. A matriz da CPU é coberta por um dissipador de calor integrado ou IHS. O IHS é então resfriado pelo dissipador de calor com uma camada de pasta térmica padrão entre eles. Para garantir que o IHS tenha um bom contato com a matriz da CPU, outra camada de pasta térmica é usada para uma condutividade térmica ideal. Em alguns cenários, a pasta térmica padrão é usada. No entanto, a área de superfície é pequena, dificultando a transferência de calor.

Nos processadores modernos, a solda transfere calor entre a matriz da CPU e o IHS. Isso é normalmente aplicado como uma folha em miniatura que é espremida durante a aplicação do IHS para formar uma boa conexão. Como metal, a condutividade térmica da solda é muito maior, em torno de 50W/mK. Também é eletricamente condutivo, portanto, deve-se tomar cuidado para isolar os componentes próximos.

Metal líquido

Alguns entusiastas e overclockers extremos optam por usar uma pasta térmica de metal líquido. Estes são baseados em gálio, um metal líquido à temperatura ambiente. No entanto, é geralmente ligado com outros metais. Isso significa que pode ser aplicado de forma semelhante à pasta térmica padrão.

Oferece excelente condutividade térmica, da ordem de 60W/mK. Usá-lo pode ver vários graus de queda de temperatura à medida que o calor é transferido com mais eficiência. Por mais que pareça ótimo, existem várias dificuldades.

Deve-se ter muito cuidado ao usar metais líquidos. Em primeiro lugar, o gálio não deve ser manuseado diretamente. O metal líquido é muito menos denso que a pasta térmica, portanto, precisa ser usado muito menos. É eletricamente condutivo, portanto pode causar curtos-circuitos se derramar sobre os componentes.

O gálio também é espetacularmente corrosivo para o alumínio, que é incompatível com dissipadores de calor à base de alumínio. Os metais líquidos são difíceis de limpar se você quiser reaplicá-los. As pastas térmicas de metal líquido não devem ser usadas a menos que você tenha muita experiência e conheça todos os riscos que as acompanham.

Conclusão

Composto térmico refere-se a qualquer forma de material de interface térmica. Esses materiais são projetados para fornecer bom contato físico e alta condutividade térmica para garantir que o calor possa ser transferido com eficiência. Na maioria dos casos, a pasta térmica significará pasta térmica, já que esta é normalmente a única forma com a qual os usuários finais lidam.

Outros tipos estão disponíveis, porém, com diferentes vantagens e desvantagens. O desempenho é medido em condutividade térmica com as unidades W/mK. Valores mais altos são melhores, mas outros fatores como facilidade de uso e condutividade elétrica também devem ser considerados.