Wärmeleitpaste gibt es hauptsächlich in zwei Varianten – Standard-Wärmeleitpasten, die eine Basismatrix (z. B. auf Siliziumbasis) verwenden, und solche auf Flüssigmetallbasis.
PC-Enthusiasten loben Flüssigmetall als das beste Thermal Interface Material (TIM) für die Kühlung. Einige Benutzer haben sogar behauptet, dass die Temperatur um satte 10 °C oder mehr sinkt.
Allerdings ist es ziemlich riskant, flüssige Metallpaste ohne entsprechende Vorsichtsmaßnahmen und Erfahrung aufzutragen. Abhängig von Ihrer Situation kann es daher besser sein, stattdessen andere normale Wärmeleitpasten zu verwenden.
Was ist Wärmeleitpaste?
Standard-Wärmeleitpasten verwenden eine Grundmatrix zusammen mit einem wärmeleitenden Füllstoff, um eine flüssige, pastöse Konsistenz zu gewährleisten. Die gebräuchlichsten Wärmeleitpasten basieren auf Silizium.
Aber auf dem Markt finden Sie auch Verbindungen auf Kohlenstoffbasis, Keramikbasis, Diamant-Kohlenstoffbasis und Metallbasis.
Die Matrix enthält normalerweise Silikone und Acrylate , Urethane und Epoxide, die Wärmeisolatoren sind. Die Paste ist auf die Füllstoffe angewiesen, die 70–80 % ihrer Zusammensetzung ausmachen, um für Wärmeleitfähigkeit zu sorgen.
Bei diesen Füllstoffen handelt es sich entweder um einen oder mehrere – Aluminiumoxid, Zinkoxid, Bornitrid, Aluminium Nitrid und Kohlenstoff-Mikropartikel. Abhängig von der Art der Wärmeleitpaste kann diese zusätzliche Substanzen wie Silber-und Aluminiumstaub (auf Metallbasis), Diamantpulver (auf Diamantkohlenstoffbasis) usw. enthalten.
Was ist Flüssigmetall?
Im Gegensatz zu den normalen Wärmeleitpasten Ich habe oben besprochen, dass flüssiges Metall direkt Metall verwendet, das bei Raumtemperatur flüssig bleibt, anstatt sich auf eine Grundmatrix zu verlassen.
Das Metall ist normalerweise eine Legierung aus Gallium, Indium und Zinn, wobei Gallium der Hauptbestandteil ist.
Da das gesamte Wärmeschnittstellenmaterial ein Metall ist, ist es viel höher Wärmeleitfähigkeit als andere Arten von Wärmeleitpaste und ermöglicht eine bessere Wärmeableitung zum Kühler.
Dieses Wärmeleitmaterial wird besonders von PC-Enthusiasten bevorzugt, die ihre CPU übertakten möchten und eine möglichst niedrige Temperatur für ihre CPU wünschen.
Unterschiede zwischen Wärmeleitpaste und Flüssigmetall
Während herkömmliche Wärmeleitpasten und Flüssigmetalle den gleichen Wirkmechanismus haben, bringt ihre Zusammensetzung gewisse Unterschiede mit sich, die sie voneinander unterscheiden.
Wärmeübertragung/-ableitung und Kühlung
Um herauszufinden, wie gut eine Kühllösung aus Flüssigmetall oder anderen Wärmeleitpasten ist, müssen wir deren Wärmeleitfähigkeit berücksichtigen. Je höher die Wärmeleitfähigkeit, desto besser kann die Wärme abgeleitet und ein effektives Kühlsystem aufrechterhalten werden.
Beide Arten von Wärmeleitmaterialien können dem des Kühlkörpers (Aluminium – 237 W/m.K, Kupfer – 400 W/m.K) in dieser Hinsicht nicht das Wasser reichen. Es ist jedoch besser, ein Schnittstellenmaterial mit einer möglichst hohen Verlustleistung zu verwenden.
Die Wärmeleitfähigkeit der Grundmatrix normaler Wärmeleitpaste beträgt etwa 0,17–0,3 W/m.K. Je nach Füllmaterial erhöht sich die Gesamtwärmeleitfähigkeit der silikon-oder kohlenstoffbasierten Paste in der Regel auf 0,5 – 4 W/m.K.
Einige High-End-Thermopaste Pasten wie auf Silber oder Diamantkohlenstoff basierende können eine Wärmeleitfähigkeit im Bereich von 3-8 W/m.K haben. Laut ARCTIC , alle höheren Werte sind wahrscheinlich bloße Verzierungen.
Bei flüssigen Metallen kann die Wärmeleitfähigkeit über 13 W/m.K hinausgehen. Der Hauptbestandteil der meisten flüssigen Metalle ist Gallium, das eine Wärmeleitfähigkeit von 33,68 W/m.K aufweist.
Im Allgemeinen wird es jedoch als Legierung mit Indium und Zinn verwendet, und die Paste des flüssigen Metalls liegt im Allgemeinen im Bereich von 17–40 W/m.K.
Viele High-End-Hersteller von Flüssigmetall-TIM verkaufen auch Produkte mit einer Wärmeleitfähigkeit von 70–80 W/m.K.
Trocknen
Standard-Wärmeleitpasten Verwenden Sie Lösungsmittel, um die gesamte Spachtelmasse pastös zu halten. Bei regelmäßiger Einwirkung hoher Hitze verdunsten diese Lösungsmittel allmählich, wodurch die Paste austrocknet.
Flüssige Metalle benötigen solche Lösungsmittel nicht, also tun sie es nicht Es darf nicht austrocknen und mit der Zeit keine Abnutzungserscheinungen zeigen.
Korrosion
Während das flüssige Metall mit der Zeit nicht austrocknet, ist sein Hauptmaterial, Gallium, sehr reaktiv und kann andere Materialien korrodieren. Dieses Problem tritt insbesondere bei Aluminiumbasis oder Kühlkörpern am Kühler auf.
Sie sollten Flüssigmetall daher nur mit kompatiblen Kühlern verwenden, die eine Kupfer-oder vernickelte Basis haben.
Auch bei Kupfer/Nickel kann es zu einer Legierung kommen, die zu Verfärbungen in der Grundplatte führt. Dies geschieht im Laufe der Zeit, insbesondere aufgrund der ständigen Hitzeeinwirkung. Aber es wird den Wärmeaustauschprozess kaum beeinflussen, Sie können also beruhigt sein.
Trotzdem empfehle ich persönlich die Verwendung von Kühlern mit vernickeltem Boden, wenn Sie Flüssigmetall verwenden möchten, da es am langsamsten ist bei der Bildung der Legierung.
Andere Wärmeleitpasten enthalten keine derartigen korrosiven Elemente.
Elektrische Leitfähigkeit
Neben der Korrosion müssen Sie sich auch Gedanken über die elektrische Leitfähigkeit des Wärmeleitmaterials machen.
Die meisten Wärmeleitpasten (auf Silizium-, Kohlenstoff-, Diamantkohlenstoff-oder Keramikbasis). ) sind nicht elektrisch leitend. Ihre Verwendung führt also nicht zu Kurzschlussproblemen, wenn sie in elektronische Schaltkreiselemente eindringen.
Wärmepasten mit Metallfüllstoffen können elektrisch leitend sein, und Sie müssen darauf achten, dass sie nicht in Schaltkreisteile gelangen. Es ist auch besser, Isolierband an benachbarten Komponenten anzubringen, um unerwartete Lecks auszugleichen.
Was flüssige Metalle betrifft, stellen Sie sich diese wie Wärmeleitpaste auf Metallbasis vor, aber noch schlimmer. Sie sind elektrisch viel leitfähiger und können schwere Schäden durch Kurzschlüsse verursachen, wenn sie jemals in andere PC-Komponenten gelangen.
Kosten
Die hohe thermische Effizienz von flüssigen Metallenentspricht direkt ihrem Preis. Abhängig von der Qualität des Flüssigmetall-TIM kann es zwischen 10 und 20 US-Dollar pro Gramm kosten.
Andere Arten von Wärmeleitpaste können Sie normalerweise für etwa 1 bis 4 US-Dollar pro Gramm kaufen. Wärmeleitpasten auf Diamant-Kohlenstoff-Basis kosten etwas mehr, aber nicht so viel wie Flüssigmetall.
Auf der anderen Seite müssen Sie jedes Mal eine geringe Menge Flüssigmetall verwenden, und das ist nicht der Fall um sie genauso zu ersetzen wie normale Wärmeleitpaste, sodass sie auf lange Sicht nicht so teuer ist.
Einfache Anwendung
Da flüssiges Metall den PC-Komponenten schaden kann, benötigen Sie Seien Sie beim Auftragen sehr vorsichtig. Sie müssen eine sehr dünne Schicht des flüssigen Metalls gleichmäßig mit einem Spachtel auftragen und dabei ein Verschütten oder Auslaufen vermeiden.
Nur ein Muster zu verwenden oder es wie bei herkömmlichen Wärmeleitpasten in der Mitte aufzutragen, wird für dieses TIM nicht empfohlen.
Außerdem sind weder normale Wärmeleitpaste noch flüssiges Metall giftig, Sie können dem menschlichen Körper leichte Schäden zufügen. In dieser Hinsicht ist flüssiges Metall schädlicher und Sie müssen beim Umgang damit noch vorsichtiger sein, damit es nicht in Ihre Augen gelangt oder Sie keine Dämpfe einatmen.
Es ist besser, sich in einem gut belüfteten Raum aufzuhalten und Handschuhe und eine schützende Augenmaske zu tragen.
Welches thermische Schnittstellenmaterial sollte ich verwenden?
Wenn ja Sie haben bereits Erfahrung im Umgang mit Flüssigmetall oder können Hilfe von einer solchen Person erhalten und Ihre CPU an ihre Grenzen bringen, können Sie sie einbauen, solange Sie keine Kühler mit Aluminiumboden verwenden.
Ansonsten sollten Standard-Wärmeleitpasten für Ihren Einsatz mehr als ausreichend sein. Sofern Sie Ihren PC nicht übertakten oder eine sehr hohe Arbeitsbelastung haben, wäre der CPU-Temperaturunterschied im Vergleich zu flüssigen Metallen nicht so groß.
Wenn Sie nach einer High-End-Lösung suchen, Diamant-Carbon-basierte sollten eine sehr gute Wärmeableitung bieten, ohne die mit flüssigen Metallen verbundenen Risiken mit sich zu bringen.
Wenn Sie wirklich flüssiges Metall verwenden möchten, stellen Sie sicher, dass Sie an allen in der Nähe befindlichen Komponenten Isolierbänder verwenden um die CPU herum, um Schäden durch Undichtigkeiten zu vermeiden. Bedenken Sie außerdem, dass das Auftragen von flüssigem Metall auffällige Spuren auf dem Kühlkörper hinterlässt, sodass das Risiko besteht, dass Ihre Garantie erlischt.
