แผ่นความร้อนกับโลหะเหลว—อันไหนดีกว่ากัน

strong> เป็น วัสดุเชื่อมต่อการระบายความร้อน (TIM) ที่ดีที่สุดสำหรับการระบายความร้อน ผู้ใช้บางคนถึงกับอ้างว่าอุณหภูมิจะลดลงโดยไอกรน 10°C หรือมากกว่านั้น

อย่างไรก็ตาม มันค่อนข้างมีความเสี่ยงที่จะทาโลหะเหลวโดยไม่มีข้อควรระวังและประสบการณ์ที่เหมาะสม ดังนั้น อาจดีกว่าถ้าใช้แผ่นระบายความร้อนทั่วไปอื่นๆ แทน ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับสถานการณ์ของคุณ

เทอร์มอลเพสต์คืออะไร

เทอร์มอลเพสต์มาตรฐานใช้เมทริกซ์ฐานร่วมกับสารตัวเติมนำความร้อนเพื่อให้ของเหลวมีความคงตัวเหมือนแป้งเหนียว สารประกอบความร้อนที่พบมากที่สุดนั้นมีพื้นฐานมาจากซิลิกอน

แต่คุณจะพบสารประกอบที่มีคาร์บอน เซรามิก เพชรคาร์บอน และโลหะตามท้องตลาด

เมทริกซ์มักจะประกอบด้วยซิลิโคน อะคริเลต ยูรีเทน และอีพอกซี ซึ่งเป็นฉนวนความร้อน สารตัวเติมต้องอาศัยสารตัวเติมที่ประกอบขึ้นเป็น 70-80% ของส่วนประกอบเพื่อให้นำความร้อนได้

สารตัวเติมเหล่านี้ได้แก่ อะลูมิเนียมออกไซด์ ซิงค์ออกไซด์ โบรอนไนไตรด์ อลูมิเนียม ไนไตรด์ และอนุภาคคาร์บอนขนาดเล็ก อาจมีสารเพิ่มเติม เช่น ฝุ่นเงินและอลูมิเนียม (เป็นโลหะ) ผงเพชร (เป็นผงคาร์บอนเป็นเพชร) และอื่นๆ

โลหะเหลวคืออะไร?

ไม่เหมือนกับแผ่นระบายความร้อนทั่วไป ฉันได้กล่าวไว้ข้างต้น โลหะเหลวใช้โลหะที่เป็นของเหลวที่อุณหภูมิห้องโดยตรง แทนที่จะอาศัยเมทริกซ์ฐาน

โลหะมักจะเป็นโลหะผสมของแกลเลียม อินเดียม และดีบุก โดยมีแกลเลียมเป็นส่วนประกอบหลัก

เนื่องจากวัสดุเชื่อมต่อในการระบายความร้อนทั้งหมดเป็นโลหะ จึงมีค่าสูงกว่ามาก การนำความร้อนได้ดีกว่าแผ่นระบายความร้อนประเภทอื่นและช่วยให้สามารถกระจายความร้อนไปยังเครื่องทำความเย็นได้ดีกว่า

วัสดุอินเทอร์เฟซในการระบายความร้อนนี้เป็นที่ต้องการโดยเฉพาะสำหรับผู้ที่ชื่นชอบพีซีที่ต้องการโอเวอร์คล็อก CPU และต้องการให้ CPU มีอุณหภูมิต่ำที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้

ความแตกต่างระหว่างแผ่นระบายความร้อนและโลหะเหลว

แม้ว่าเทอร์มอลเพสต์มาตรฐานและโลหะเหลวจะมีกลไกการทำงานเหมือนกัน แต่องค์ประกอบของพวกมันก็ทำให้เกิดความแตกต่างบางประการที่ทำให้แยกออกจากกัน

การถ่ายเทความร้อน/การกระจายตัว และการทำความเย็น

ในขณะที่ค้นหาว่าโลหะเหลวหรือซิลิโคนเหลวอื่นๆ ของสารละลายทำความเย็นทำงานได้ดีเพียงใด เราต้องพิจารณาค่าการนำความร้อนของพวกมันด้วย ยิ่งค่าการนำความร้อนสูงเท่าไรก็ยิ่งสามารถกระจายความร้อนได้ดีขึ้นและรักษาระบบทำความเย็นที่มีประสิทธิภาพ

วัสดุเชื่อมต่อในการระบายความร้อนทั้งสองประเภทไม่สามารถยึดเทียนไว้กับแผงระบายความร้อน (อะลูมิเนียม – 237 W/mK, ทองแดง – 400 W/mK) ในเรื่องนี้ อย่างไรก็ตาม ควรใช้วัสดุเชื่อมต่อที่มีอัตราการกระจายสูงที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้

ค่าการนำความร้อนของเมทริกซ์ฐานของแผ่นระบายความร้อนทั่วไปคือประมาณ 0.17-0.3 W/mK ค่าการนำความร้อนรวมของซิลิโคนหรือคาร์บอนเพสต์มักจะเพิ่มขึ้นเป็น 0.5 – 4 W/m.K ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับวัสดุตัวเติม

อุปกรณ์ระบายความร้อนระดับไฮเอนด์บางรุ่น เพสต์ เช่น ส่วนผสมที่เป็นเงินหรือคาร์บอนเป็นเพชร สามารถมีค่าการนำความร้อนได้ตั้งแต่ 3-8 W/m.K ตาม ARCTIC ค่าใดๆ ที่สูงกว่านี้อาจเป็นเพียงการตกแต่ง

สำหรับโลหะเหลว ค่าการนำความร้อนสามารถเกิน 13 W/m.K สารหลักในโลหะเหลวส่วนใหญ่คือแกลเลียม ซึ่งมีค่าการนำความร้อน 33.68 W/mK

อย่างไรก็ตาม โดยทั่วไปจะใช้เป็นโลหะผสมกับอินเดียมและดีบุก และเพสต์ของโลหะเหลวโดยทั่วไปจะมีช่วงตั้งแต่ 17-40 W/m.K

ผู้ผลิต TIM โลหะเหลวระดับไฮเอนด์หลายรายยังจำหน่ายผลิตภัณฑ์ที่อ้างว่ามีค่าการนำความร้อนที่ 70-80 W/m.K

การทำให้แห้ง

แผ่นระบายความร้อนมาตรฐาน ใช้ตัวทำละลายเพื่อยึดฟิลเลอร์ทั้งหมดให้มีความคงตัวเหมือนแป้งเปียก เมื่อสัมผัสกับความร้อนสูงเป็นประจำ ตัวทำละลายเหล่านี้จะค่อยๆ ระเหย ส่งผลให้เพสต์แห้ง

โลหะเหลวไม่จำเป็นต้องใช้ตัวทำละลายดังกล่าว ดังนั้น จึงไม่ ไม่แห้งหรือแสดงการเสื่อมสภาพเมื่อเวลาผ่านไป

การกัดกร่อน

แม้ว่าโลหะเหลวจะไม่แห้งเมื่อเวลาผ่านไป แต่วัสดุหลักคือแกลเลียม มีปฏิกิริยาสูงและสามารถกัดกร่อนวัสดุอื่นๆ ได้ คุณจะเห็นปัญหานี้เป็นพิเศษเมื่อใช้ฐานอะลูมิเนียมหรือแผงระบายความร้อนบนตัวทำความเย็น

ดังนั้น คุณควรใช้โลหะเหลวกับตัวทำความเย็นที่เข้ากันได้ซึ่งมีฐานเป็นทองแดงหรือชุบนิกเกิลเท่านั้น

แม้จะใช้ทองแดง/นิกเกิล แต่ก็สามารถสร้างโลหะผสมที่ทำให้เกิดการเปลี่ยนสีในเพลตฐานได้ มันเกิดขึ้นเมื่อเวลาผ่านไป โดยเฉพาะอย่างยิ่งเนื่องจากการสัมผัสกับความร้อนอย่างต่อเนื่อง แต่จะไม่ส่งผลกระทบต่อกระบวนการแลกเปลี่ยนความร้อนมากนัก คุณจึงวางใจได้

โดยส่วนตัวแล้ว ผมแนะนำให้ใช้เครื่องทำความเย็นที่มีฐานชุบนิกเกิลหากคุณต้องการใช้โลหะเหลวเนื่องจากจะช้าที่สุด ในการขึ้นรูปโลหะผสม

สำหรับ แผ่นระบายความร้อนอื่นๆ ที่เกี่ยวข้อง ไม่มีองค์ประกอบที่มีฤทธิ์กัดกร่อน

การนำไฟฟ้า

นอกเหนือจากการกัดกร่อนแล้ว คุณยังต้องกังวลเกี่ยวกับการนำไฟฟ้าของวัสดุเชื่อมต่อในการระบายความร้อนด้วย

ซิลิโคน คาร์บอน ไดมอนด์คาร์บอน หรือเซรามิก ) ไม่เป็นสื่อไฟฟ้า ดังนั้นการใช้พวกมันจะไม่ทำให้เกิดปัญหาการลัดวงจรหากรั่วเข้าไปในส่วนประกอบวงจรอิเล็กทรอนิกส์

เทอร์โมเพสต์ที่มีสารเติมโลหะสามารถนำไฟฟ้าได้ และคุณต้องระวังอย่าให้หกเข้าไปในส่วนใดๆ ของวงจร นอกจากนี้ ควรใช้เทปพันสายไฟกับส่วนประกอบใกล้เคียงเพื่อรับมือกับการรั่วไหลที่ไม่คาดคิด

สำหรับ โลหะเหลว ให้มองว่าเป็นแผ่นระบายความร้อนที่ทำจากโลหะ แต่แย่กว่านั้น พวกมันนำไฟฟ้าได้มากกว่ามากและอาจทำให้เกิดความเสียหายร้ายแรงเนื่องจากการลัดวงจรได้หากรั่วไปยังส่วนประกอบพีซีอื่นๆ

ต้นทุน

ประสิทธิภาพเชิงความร้อนสูงของ โลหะเหลว สอดคล้องกับราคาโดยตรง ขึ้นอยู่กับคุณภาพของ TIM โลหะเหลว อาจมีราคาอยู่ระหว่าง 10 ถึง 20 เหรียญสหรัฐต่อกรัม

สำหรับ แผ่นความร้อน ประเภทอื่นๆ คุณสามารถซื้อได้ในราคาประมาณ 1 – 4 เหรียญสหรัฐฯ ต่อกรัม แผ่นระบายความร้อนที่มีคาร์บอนเป็นส่วนประกอบหลักจะมีราคาสูงกว่าเล็กน้อยแต่ไม่มากเท่ากับโลหะเหลว

ในทางกลับกัน คุณต้องใช้โลหะเหลวในปริมาณต่ำทุกครั้ง และคุณไม่มี เพื่อทดแทนได้มากเท่ากับแผ่นระบายความร้อนทั่วไป จึงไม่แพงในระยะยาว

ใช้งานง่าย

เนื่องจาก โลหะเหลว อาจเป็นอันตรายต่อส่วนประกอบพีซี คุณจึงต้อง จะต้องระมัดระวังให้มากในขณะที่ทา คุณต้องทาโลหะเหลวเป็นชั้นบางๆ ให้เท่าๆ กันโดยใช้เครื่องเกลี่ย ในขณะที่หลีกเลี่ยงการหกหรือรั่วซึม

ไม่แนะนำให้ใช้เพียงรูปแบบหรือวางไว้ตรงกลางเช่นเดียวกับแผ่นระบายความร้อนมาตรฐาน

นอกจากนี้ แม้ว่าทั้งแผ่นระบายความร้อนหรือโลหะเหลวทั่วไปจะไม่เป็นพิษ พวกเขาสามารถก่อให้เกิดอันตรายเล็กน้อยต่อร่างกายมนุษย์ ในเรื่องนี้โลหะเหลวเป็นอันตรายมากกว่า และคุณต้องระมัดระวังให้มากขึ้นขณะจัดการเพื่อไม่ให้เข้าตาหรือคุณไม่ได้สูดควันเข้าไป

ควรอยู่ในห้องที่มีการระบายอากาศดีและใช้ถุงมือและผ้าปิดตาป้องกัน

ฉันควรใช้วัสดุเชื่อมต่อในการระบายความร้อนชนิดใด

หากคุณ มีประสบการณ์ในการใช้โลหะเหลวมาก่อนหรือสามารถขอความช่วยเหลือจากบุคคลดังกล่าวได้ และคุณกำลังจะผลักดัน CPU ของคุณถึงขีดจำกัด คุณสามารถติดตั้งได้ตราบใดที่คุณ ไม่ใช้เครื่องทำความเย็นที่มีฐานอะลูมิเนียม.

ไม่เช่นนั้น เทอร์มอลเพสต์มาตรฐานควรมีปริมาณเพียงพอ สำหรับการใช้งานของคุณ เว้นแต่ว่าคุณกำลังโอเวอร์คล็อกพีซีของคุณหรือมีภาระงานหนักมาก ความแตกต่างของอุณหภูมิ CPU จะไม่สูงมากนักเมื่อเทียบกับโลหะเหลว

หากคุณกำลังมองหาโซลูชันระดับไฮเอนด์ Diamond Carbon-แบบพื้นฐาน ควรมีการกระจายความร้อนได้ดีมากโดยไม่ก่อให้เกิดความเสี่ยงใดๆ ที่มาพร้อมกับโลหะเหลว

หากคุณต้องการใช้โลหะเหลวจริงๆ ตรวจสอบให้แน่ใจว่าได้ใช้เทปพันสายไฟกับส่วนประกอบใกล้เคียงทั้งหมดและ รอบๆ CPU เพื่อป้องกันความเสียหายจากการรั่วซึม นอกจากนี้ โปรดทราบว่าการใช้โลหะเหลวจะทำให้เกิดรอยที่เห็นได้ชัดเจนบนฮีทซิงค์ ดังนั้นคุณจึงเสี่ยงที่จะทำให้การรับประกันเป็นโมฆะ