什麼是導熱膏?

在計算機中,許多部件會產生大量熱量並需要冷卻。CPU 和 GPU 是主要的兩個熱源。它們通常都需要主動冷卻,即使在氣流良好的情況下也是如此。RAM、SSD、VRAM、VRM 和芯片組會產生大量熱量。通常,在氣流良好的情況下,只要它們具有尺寸合理的散熱器,它們就可以通過被動冷卻來解決問題。

所有這些熱源都通過將熱量傳遞到主動或被動散熱器,然後讓散熱器將熱量傳遞到空氣中進行冷卻,然後空氣從外殼中排出。這個過程是非常基礎的物理學。然而,它需要良好的接觸才能有效地傳遞熱量。使散熱器具有良好的空氣接觸比微不足道更簡單。作為氣體,空氣整齊地符合散熱器的形狀。唯一的考慮是最大化散熱器的表面積。

然而,在實際發熱部件和散熱器之間實現良好接觸更為複雜。一般來說,這兩個部件都是金屬的,即使它們都被加工成平面並緊緊地固定在一起,結果也不是完美的。壓平過程會留下微小的凹槽,讓一些空氣進入,實際上隔離了熱傳遞。此外,在某些情況下,安裝力會導致一個或兩個部件再次輕微彎曲,從而導致接觸不良和熱傳遞不良。

為了盡量減少這些問題,通常使用導熱化合物。這些通常有四種格式,具有不同的用例、優點和缺點。通常,最終用戶只需要與一種類型的導熱膏打交道,即導熱膏,因此兩者通常是同義詞。

導熱膏

導熱膏是最常見的導熱化合物類型。它也可以稱為導熱矽脂和 TIM,是 Thermal Interface Material 的簡稱。確切的混合物各不相同,但它通常是一種帶有微小金屬顆粒的聚合物糊狀物。目的是將少量放置在要冷卻的表面上。

然後將冷卻器平放在上面,自然地均勻散佈導熱膏並填充任何縫隙,無論縫隙有多小。對於標準尺寸的 CPU,通常,一粒豌豆大小的導熱膏足以提供全面覆蓋。

導熱膏通常裝在一個小注射器中,可以輕鬆地將少量塗抹到您想要的區域。然而,有些是小袋裝的,可能更難塗抹,而且通常很亂。熱導率以 W/mK 或瓦特每米開爾文為單位測量。數字越大越好,因為可以傳遞更多的熱量。導熱膏通常提供大約 8W/mK。

關鍵導熱膏——幾乎總是——不導電,這意味著即使擠出少量也沒有關係。它不會導致短路。導熱膏通常用於 CPU 及其冷卻器和 GPU 及其冷卻器之間。導熱膏通常會隨著時間的推移而變乾,並且通常會在大約兩年後表現出性能下降。此時,應將其清除並重新塗抹。通常,導熱膏不具有任何粘合功能。

導熱墊

導熱墊基本上是導熱良好的細小海綿。它們通常不如導熱膏導熱好,部分原因是它們比導熱膏最終厚。這些導熱墊易於使用,因為您可以清楚地看到您將獲得的覆蓋範圍。墊子往往有輕微的粘性,使得移除變得困難,尤其是當墊子破裂時。

導熱墊為壓敏元件提供了一層保護。安裝壓力有時會導致組件破裂,尤其是在並非所有組件都完全水平的情況下。導熱墊的小海綿可以吸收壓力並幫助調平組件。導熱墊通常不用於冷卻 CPU 或 GPU。

但是,它們通常出現在 VRAM、VRM、RAM 和 SSD 上。這些設備通常不會輸出那麼多熱量。因此,與漿料相比導熱性降低不是問題。然而,節省的成本值得讚賞。

焊錫

一個CPU實際上有兩層散熱片。CPU 芯片由集成散熱器或 IHS 覆蓋。IHS 然後由散熱器冷卻,它們之間有標準導熱膏層。為確保 IHS 與 CPU 裸片接觸良好,使用了另一層導熱化合物以實現最佳導熱性。在某些情況下,使用標準導熱膏。但是,表面積小,使熱傳遞更困難。

在現代處理器中,焊料在 CPU 芯片和 IHS 之間傳遞熱量。這通常作為微型片材應用,在 IHS 應用過程中被擠壓以形成良好的連接。作為一種金屬,焊料的熱導率要高得多,約為 50W/mK。它還具有導電性,因此必須小心絕緣附近的組件。

液態金屬

一些發燒友和極端超頻者選擇使用液態金屬導熱膏。它們基於鎵,一種在室溫下呈液態的金屬。但是,它通常與其他金屬製成合金。這意味著它可以與標準導熱膏類似地應用。

它具有出色的導熱性,約為 60W/mK。使用它可以看到多度的溫度下降,因為熱量可以更有效地傳遞出去。儘管這聽起來不錯,但也存在一些困難。

使用液態金屬時必須非常小心。首先,不應直接處理鎵。液態金屬的密度遠低於導熱膏,因此需要使用的要少得多。它是導電的,因此如果它溢出到組件上會導致短路。

鎵對鋁也有很強的腐蝕性,鋁與鋁基散熱器不相容。如果您想重新塗抹液態金屬,則很難清除它們。除非您非常有經驗並且了解它們帶來的所有風險,否則不應使用液態金屬導熱化合物。

結論

熱化合物是指任何形式的熱界面材料。這些材料旨在提供良好的物理接觸和高導熱性,以確保熱量能夠有效地傳遞出去。在大多數情況下,導熱化合物意味著導熱膏,因為這通常是最終用戶處理的唯一形式。

但是,也可以使用其他類型,它們具有不同的優點和缺點。性能以熱導率衡量,單位為 W/mK。值越高越好,但也應考慮其他因素,例如易用性和導電性。



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