Wärmeleitpaste: was ist das, Typen, wie wird sie verwendet ...

Wärmeleitpaste

La Wärmeleitpaste ist eine weit verbreitete Substanz in die Welt der Elektronik. Im Allgemeinen als Schnittstelle zur Verbesserung der Wärmeableitung zwischen Hochleistungs-Prozessorchips und Kühlkörpern. Aber es ist nicht der einzige Ort, wo es verwendet wird, es kann auch für Hochleistungstransistoren verwendet werden, um Peltier-Effekt-Platten, usw.

In diesem Artikel erfährst du Was genau ist das für ein Stoff, seine Funktion, wie es richtig angewendet wird, die auf dem Markt erhältlichen Typen und die besten Marken, die Sie kaufen können.

Was ist Wärmeleitpaste?

Wärmeleitpaste

Es kann auf verschiedene Arten aufgerufen werden: Wärmeleitpaste, Wärmeleitpaste, Wärmeleitpaste, etc. Alle diese Begriffe sind synonym, und es gibt keinen Unterschied zwischen ihnen. Bezieht sich auf eine Substanz mit guten Wärmeleiteigenschaften, um die Wärme besser abzuleiten, wenn es eine Grenzfläche zwischen zwei Oberflächen gibt. Wenn beispielsweise ein Kühlkörper auf einem Chip verwendet wird, um die "Lücken" zu füllen, die zwischen einer Oberfläche und einer anderen sein könnten, und so die Leitung effizienter zu machen.

Wärmeleitpaste hat verschiedene Elemente in ihrer Zusammensetzung:

  • Polymerisierbare flüssige Matrix: Es ist die Basis der Paste, die es zu einer flüssigen Substanz macht. Im Allgemeinen basieren solche Gele oder Pasten meist auf Silikonen (daher der Name), Epoxidharzen, Acrylaten, Urethanen etc. und können statt pastös sogar in Klebstoffen oder Pads angeordnet werden.
  • Teilchen: Diese Füllstoffe machen normalerweise zwischen 70 und 80 % der Zusammensetzung der Wärmeleitpaste aus. Dabei können sie sehr unterschiedlich sein, wie Kupfer, Aluminium, Silber, Zinkoxid, Bornitrid etc.

Aufgrund dieser Zusammensetzung kann diese Wärmeleitpaste giftig beim Verschlucken. Daher müssen bei der Verwendung Vorsichtsmaßnahmen getroffen werden, Hände waschen, wenn ohne Handschuhe gehandhabt wird, und es vermeiden, es in Reichweite von Kindern zu lassen. Darüber hinaus reizt es auch Haut, Augen und Schleimhäute, daher sollten Sie beim Umgang damit Schutzelemente verwenden. Einige Video-Tutorials zeigen, wie sie es sogar von Hand auftragen, aber dies sollte nicht getan werden.

Wenn Sie vor einem neuen elektronischen Bauteil stehen und nicht genau wissen, ob Sie Wärmeleitpaste auf seiner Oberfläche verwenden können oder welche Sie verwenden sollen, empfehle ich Ihnen, immer die Datenblätter der Hersteller. In dieser Dokumentation finden Sie Informationen dazu, neben dem Verlustbedarf, der Leistung, der unterstützten maximalen und minimalen Temperaturen, Werten wie Junction-Case, Junction-Air usw.

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Wärmeleitpaste hat nicht nur Eigenschaften der Wärmeleitfähigkeit, aber auch andere, und es ist notwendig, ihnen besondere Aufmerksamkeit zu schenken, da sie die Verwendung nach welchen elektronischen Elementen konditionieren könnten. Diese Substanz zeichnet sich vor allem aus durch:

  • Wärmeleitfähigkeit: Sie ist der wichtigste Faktor in einer Wärmeleitpaste, da es sich um eine Substanz handelt, deren Aufgabe es ist, Wärme abzuleiten. Daher müssen sie eine gute Wärmeleitfähigkeit aufweisen. Einheiten wie Watt pro Meter-Kelvin werden verwendet, um diesen Faktor zu messen. Je nach Pastasorte oder Marke kann diese Leitfähigkeit stark variieren. Beispielsweise haben solche aus Kupfer, Silber, Diamant oder Aluminium diesbezüglich sehr gute Eigenschaften, andere wie Zinkoxid, Aluminiumnitrid etc. weniger.
  • Elektrische Leitfähigkeit: Es hängt mit einem der Probleme zusammen, die Wärmeleitpaste verursachen kann, wenn sie Strom gut leitet. Im Allgemeinen neigen Teigwarenhersteller dazu, den elektrischen Widerstand ihres Produkts anzuzeigen. Je höher (Ohm pro Zentimeter), desto besser ist der Isolator, also kann er viel besser sein. Wenn die Paste einen geringen Widerstand hat und gut leitet, kann es bei Kontakt mit einigen Leiterbahnen oder Pins zu Kurzschlussproblemen kommen.
  • Thermischer Ausdehnungskoeffizient: ist die andere zu beachtende Einheit. In diesem Fall muss man nach einer Paste suchen, deren Koeffizient möglichst gering ist, das heißt, dass sie sich bei der Hitze so wenig wie möglich ausdehnt. Andernfalls kann es zu Spannungsproblemen zwischen den Komponenten kommen.

Arten von Wärmeleitpaste

Wärmeleitpad

Es gibt verschiedene Arten von Wärmeleitpasten auf dem Markt, und es ist wichtig, zwischen allen verfügbaren Lösungen zu unterscheiden, um zu wissen, welche Sie jeweils wählen müssen, da sie alle ihre eigenen Vor-und Nachteile:

  • Heizkissen: Es handelt sich um einen Klebstoff oder ein Pad, das als wärmeleitende Schnittstelle fungiert und genau der gleiche Zweck wie Wärmeleitpaste hat, aber es kann einfacher verwendet werden und erfordert keine Mengenkontrolle, sorgt für eine homogene Ausdehnung usw., da es klebt einfach auf der Oberfläche des abzuleitenden Bauteils oder auf dem Kühlkörper. Sie werden separat verkauft, obwohl sie in einigen Kühlsystemen normalerweise auch vorinstalliert sind, um die Montage zu erleichtern. Diese bestehen im Allgemeinen aus Silikon oder Paraffinwachs, gemischt mit festen leitfähigen Partikeln. Bei Raumtemperatur erscheinen sie fester, werden aber beim Arbeiten flüssiger.
  • Wärmeleitpaste: ist die viskose flüssige Substanz, die in Dosen mit Auftragspinsel, Tuben oder Spritzen zum einfachen Auftragen verkauft wird. In dieser Paste finden Sie die folgenden Typen:
    • Aus Metall: Sie verwenden Metallpartikel (Zink, Kupfer, Aluminium, Silber, Gold ...) für die Füllung und haben normalerweise eine gräuliche Farbe. Sie sind sehr beliebt und nicht zu teuer. Sie verhalten sich in Bezug auf die Wärmeleitfähigkeit recht gut und können die Temperatur in einigen Fällen auf bis zu 6 ° C senken. Sie haben jedoch ein Problem, und zwar ihre elektrische Leitfähigkeit. Bei Metallpartikeln kann es bei Undichtigkeiten zu einem Kurzschluss zwischen den Kontakten kommen.
    • Keramik: Die Füllstoffpartikel sind keramisch (Zinkoxid, Siliziumdioxid, Aluminiumoxid, ...) und ergeben hellgraue oder weiße Farben. Die Stärke dieser thermischen Silikone ist, dass sie sehr billig sind und eine geringe elektrische Leitfähigkeit haben, so dass sie bei Undichtigkeiten sicherer sind. Ihre Wärmeleitfähigkeit ist jedoch schlechter, sodass sie im Vergleich zu einer Schnittstelle, die sie nicht verwendet, nur dazu beitragen, die Temperatur um 1 bis 3 °C zu senken.
    • Kohlenstoff: Sie sind teurer und neuer, bieten aber bessere Ergebnisse. Sie sind im Allgemeinen für Systeme gedacht, die eine größere Wärmeableitung benötigen, wie übertaktete Chips, Hochleistungs- oder Hochleistungsgeräte usw. Sie basieren auf Partikeln wie Diamantstaub, Graphenoxid usw. In diesem Fall sind die Eigenschaften nahezu perfekt, da sie einerseits eine sehr gute Wärmeleitfähigkeit wie Metall und andererseits eine sehr geringe elektrische Leitfähigkeit wie die von Keramik aufweisen.
    • Flüssiges Metall: Sie sind nicht so verbreitet, werden aber oft von einigen Herstellern oder Enthusiasten für Kühlkörperblöcke von Verarbeitungseinheiten usw. verwendet. Obwohl sie gute Ableiteigenschaften haben, sogar etwas besser als solche auf Metallbasis, ist diese andere Art in der Regel teuer und kann mit Aluminiumkühlkörpern reagieren, da sie Metalle wie Indium oder Gallium verwenden.
    • Hybriden: Es gibt auch einige Hybrid-Wärmeleitpasten, das heißt, sie mischen verschiedene Füllstoffkomponenten als Basis, um die Eigenschaften zu verbessern.

Welches Produkt kaufen?

Wenn Sie ein Wärmeleitpastenprodukt kaufen möchten, hier sind einige von die besten Marken und Optionen die Sie auf dem Markt finden:


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