La θερμική πάστα είναι μια ουσία που χρησιμοποιείται ευρέως σε τον κόσμο των ηλεκτρονικών. Γενικά ως διεπαφή για τη βελτίωση της απαγωγής θερμότητας μεταξύ τσιπ επεξεργασίας υψηλής απόδοσης και ψύκτρες. Αλλά δεν είναι το μόνο μέρος όπου χρησιμοποιείται, μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για τρανζίστορ υψηλής ισχύος, για να πλάκες εφέ peltierΚ.λπ.
Σε αυτό το άρθρο θα ξέρετε τι ακριβώς είναι αυτή η ουσία, η λειτουργία του, το πώς εφαρμόζεται σωστά, οι τύποι που υπάρχουν στην αγορά και οι καλύτερες μάρκες που μπορείτε να αγοράσετε.
Τι είναι η θερμική πάστα;
Μπορεί να κληθεί με διάφορους τρόπους: θερμική πάστα, θερμική σιλικόνη, θερμικό γράσο, και τα λοιπά. Όλοι αυτοί οι όροι είναι συνώνυμοι και δεν υπάρχει καμία διαφορά μεταξύ τους. Αναφέρεται σε μια ουσία που έχει καλές ιδιότητες θερμικής αγωγιμότητας για να βοηθήσει στην καλύτερη διάχυση της θερμότητας όταν υπάρχει διεπαφή μεταξύ δύο επιφανειών. Για παράδειγμα, όταν χρησιμοποιείται μια ψύκτρα σε ένα τσιπ, για να γεμίσει τα «κενά» που θα μπορούσαν να είναι μεταξύ της μιας επιφάνειας και της άλλης και έτσι η αγωγιμότητα είναι πιο αποτελεσματική.
Η θερμική πάστα έχει διάφορα στοιχεία μέσα της σύνθεση:
- Πολυμεριζόμενη υγρή μήτρα: είναι η βάση της πάστας, που την κάνει ρευστή ουσία. Γενικά, αυτοί οι τύποι πηκτωμάτων ή πάστες βασίζονται συνήθως σε σιλικόνες (εξ ου και το όνομά τους), εποξειδικές ρητίνες, ακρυλικά άλατα, ουρεθάνες κ.λπ., και μπορούν ακόμη και να τακτοποιηθούν σε κόλλες ή επιθέματα αντί σε μορφή πάστας.
- Σωματίδια: αυτά τα πληρωτικά συνήθως αντιπροσωπεύουν μεταξύ 70 και 80% της σύνθεσης της θερμικής πάστας. Σε αυτή την περίπτωση, μπορεί να είναι πολύ ποικίλες, όπως χαλκός, αλουμίνιο, άργυρος, οξείδιο ψευδαργύρου, νιτρίδιο του βορίου κ.λπ.
Λόγω όλης αυτής της σύνθεσης, αυτή η θερμική πάστα μπορεί να είναι τοξικό σε περίπτωση κατάποσης. Επομένως, πρέπει να λαμβάνονται προφυλάξεις κατά τη χρήση του, να πλένετε τα χέρια σας εάν το χειρίζεστε χωρίς γάντια και να αποφεύγετε να το αφήνετε κοντά σε παιδιά. Επιπλέον, είναι επίσης ερεθιστικό για το δέρμα, τα μάτια και τους βλεννογόνους, επομένως θα πρέπει να χρησιμοποιείτε προστατευτικά στοιχεία όταν το χειρίζεστε. Ορισμένα εκπαιδευτικά βίντεο δείχνουν πώς το εφαρμόζουν ακόμη και με το χέρι, αλλά αυτό δεν πρέπει να γίνεται.
Εάν βρίσκεστε μπροστά σε ένα νέο ηλεκτρονικό εξάρτημα και δεν γνωρίζετε πολύ καλά αν μπορείτε να χρησιμοποιήσετε θερμική πάστα στην επιφάνειά του ή ποια να χρησιμοποιήσετε, σας συνιστώ να διαβάζετε πάντα το φύλλα δεδομένων κατασκευαστή. Σε αυτήν την τεκμηρίωση θα βρείτε πληροφορίες σχετικά με αυτό, εκτός από τις ανάγκες διαρροής, την ισχύ, τις μέγιστες και ελάχιστες θερμοκρασίες που υποστηρίζονται, τιμές όπως θήκη διασταύρωσης, διασταύρωση αέρα κ.λπ.
ιδιότητες
Η θερμική πάστα όχι μόνο έχει ιδιότητες της θερμικής αγωγιμότητας, αλλά και άλλων, και χρειάζεται ιδιαίτερη προσοχή σε αυτά, αφού θα μπορούσαν να ρυθμίσουν τη χρήση σύμφωνα με τα οποία ηλεκτρονικά στοιχεία. Αυτή η ουσία χαρακτηρίζεται κυρίως από:
- Θερμική αγωγιμότητα: Είναι ο πιο σημαντικός παράγοντας σε μια θερμική πάστα, καθώς είναι μια ουσία που σκοπό έχει να διαχέει τη θερμότητα. Επομένως, πρέπει να έχουν καλή ικανότητα να μεταφέρουν τη θερμότητα. Για τη μέτρηση αυτού του παράγοντα χρησιμοποιούνται μονάδες όπως το watt ανά μέτρο-Kelvin. Ανάλογα με τον τύπο των ζυμαρικών ή τη μάρκα, αυτή η αγωγιμότητα μπορεί να διαφέρει πολύ. Για παράδειγμα, αυτά του χαλκού, του ασημιού, του διαμαντιού ή του αλουμινίου έχουν πολύ καλές ιδιότητες από αυτή την άποψη, άλλα όπως το οξείδιο του ψευδαργύρου, το νιτρίδιο του αργιλίου κ.λπ., όχι και τόσο.
- Ηλεκτρική αγωγιμότητα: Σχετίζεται με ένα από τα προβλήματα που μπορεί να προκαλέσει η θερμική πάστα αν άγει καλά τον ηλεκτρισμό. Γενικά, οι κατασκευαστές ζυμαρικών τείνουν να δείχνουν την ηλεκτρική αντίσταση που παρουσιάζει το προϊόν τους. Όσο υψηλότερο είναι (ohms ανά εκατοστό), τόσο καλύτερος μονωτήρας θα είναι, επομένως μπορεί να είναι πολύ καλύτερος. Εάν η πάστα έχει χαμηλή αντίσταση και έχει καλή αγωγή, τότε θα μπορούσε να οδηγήσει σε προβλήματα βραχυκυκλώματος εάν έρθει σε επαφή με κάποιες ράγες ή καρφίτσες.
- Συντελεστής θερμικής διαστολής: είναι η άλλη μονάδα που πρέπει να προσέξετε. Σε αυτή την περίπτωση πρέπει να ψάξετε για μια πάστα που ο συντελεστής της να είναι ο μικρότερος δυνατός, δηλαδή να διογκώνεται όσο λιγότερο γίνεται με τη θερμότητα. Διαφορετικά, θα μπορούσε να προκαλέσει προβλήματα τάσης μεταξύ των εξαρτημάτων.
Τύποι θερμικής πάστας
Υπάρχουν διάφοροι τύποι θερμικής πάστας στην αγορά και είναι σημαντικό να γίνει διάκριση μεταξύ όλων των διαθέσιμων λύσεων για να ξέρετε ποια να επιλέξετε σε κάθε περίπτωση, αφού όλες έχουν τη δική τους πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα:
- Θερμαντικό μαξιλάρι: Είναι μια κόλλα ή ένα επίθεμα που λειτουργεί ως διεπαφή αγώγιμου θερμότητας και ο σκοπός του είναι ακριβώς ο ίδιος με τη θερμική πάστα, αλλά μπορεί να χρησιμοποιηθεί πιο εύκολα και δεν περιλαμβάνει έλεγχο των ποσοτήτων, φροντίζοντας να διαστέλλεται ομοιογενώς κ.λπ. αφού απλά κολλάει στην επιφάνεια του εξαρτήματος που πρόκειται να διαλυθεί ή στην ψύκτρα. Πωλούνται χωριστά, αν και συνήθως έρχονται προεγκατεστημένα σε ορισμένα συστήματα ψύξης για να διευκολύνουν τη συναρμολόγηση. Αυτά είναι γενικά κατασκευασμένα από σιλικόνη ή κερί παραφίνης αναμεμειγμένα με στερεά αγώγιμα σωματίδια. Σε θερμοκρασία δωματίου φαίνονται πιο στερεά, αλλά όταν λειτουργούν, γίνονται πιο ρευστά.
- Θερμοαγώγιμη πάστα: είναι η παχύρρευστη υγρή ουσία που πωλείται σε κονσέρβες με βούρτσα εφαρμογής, σωληνάρια ή σύριγγες για εύκολη εφαρμογή. Μέσα σε αυτήν την πάστα μπορείτε να βρείτε τους ακόλουθους τύπους:
- Από μέταλλο: για τη γέμιση χρησιμοποιούν μεταλλικά σωματίδια (ψευδάργυρος, χαλκός, αλουμίνιο, ασήμι, χρυσός...) και συνήθως έχουν γκριζωπό χρώμα. Είναι πολύ δημοφιλή και δεν είναι πολύ ακριβά. Συμπεριφέρονται αρκετά καλά ως προς τη θερμική αγωγιμότητα, καθώς σε ορισμένες περιπτώσεις μπορούν να μειώσουν τη θερμοκρασία έως και 6ºC. Ωστόσο, έχουν ένα πρόβλημα, και είναι η ηλεκτρική τους αγωγιμότητα. Με μεταλλικά σωματίδια, θα μπορούσε να βραχυκυκλώσει μεταξύ των επαφών εάν υπάρχουν διαρροές.
- Κεραμικά: τα σωματίδια πλήρωσης είναι κεραμικά (οξείδιο ψευδαργύρου, διοξείδιο του πυριτίου, οξείδιο αλουμινίου, ...), δίνοντας ανοιχτό γκρι ή λευκό χρώμα. Το δυνατό σημείο αυτών των θερμικών σιλικονών είναι ότι είναι πολύ φθηνές και έχουν χαμηλή ηλεκτρική αγωγιμότητα, επομένως είναι πιο ασφαλείς σε περίπτωση διαρροών. Ωστόσο, η θερμική τους αγωγιμότητα είναι χειρότερη, επομένως θα βοηθήσουν μόνο στη μείωση της θερμοκρασίας 1 έως 3ºC σε σύγκριση με μια διεπαφή που δεν τη χρησιμοποιεί.
- άνθρακας: είναι πιο ακριβά και νεότερα, αλλά προσφέρουν καλύτερα αποτελέσματα. Γενικά προορίζονται για συστήματα που χρειάζονται μεγαλύτερη απαγωγή θερμότητας, όπως τσιπ με υπερχρονισμό, εξοπλισμός υψηλής απόδοσης ή υψηλής ισχύος κ.λπ. Βασίζονται σε σωματίδια όπως σκόνη διαμαντιού, οξείδιο γραφενίου κ.λπ. Σε αυτή την περίπτωση οι ιδιότητες είναι σχεδόν τέλειες αφού αφενός έχουν πολύ καλή θερμική αγωγιμότητα όπως του μετάλλου και αφετέρου πολύ χαμηλή ηλεκτρική αγωγιμότητα όπως των κεραμικών.
- Υγρό μέταλλο: Δεν είναι τόσο κοινά, αλλά χρησιμοποιούνται συχνά από ορισμένους κατασκευαστές ή λάτρεις για μπλοκ ψήκτρων μονάδων επεξεργασίας κ.λπ. Αν και έχουν καλές ιδιότητες διασποράς, ακόμη και κάπως καλύτερες από αυτές που βασίζονται σε μέταλλο, αυτός ο άλλος τύπος είναι συνήθως ακριβός και μπορεί να αντιδράσει με ψύκτρες αλουμινίου, καθώς χρησιμοποιούν μέταλλα όπως το ίνδιο ή το γάλλιο.
- Υβρίδια: Υπάρχουν και κάποιες υβριδικές θερμικές πάστες, δηλαδή αναμειγνύουν διαφορετικά συστατικά πλήρωσης ως βάση για τη βελτίωση των ιδιοτήτων.
Τι προϊόν να αγοράσω;
Εάν θέλετε να αγοράσετε ένα προϊόν θερμικής πάστας, εδώ είναι μερικά από αυτά τις καλύτερες μάρκες και επιλογές που βρίσκετε στην αγορά:
- Θερμικά επιθέματα ή επιθέματα: ADWITS
- Υβριδική θερμική πάστα: Noctua NT-H1
- Κεραμικός: Δεν βρέθηκαν προϊόντα.
- Από μέταλλο: Arctic Silver 5
- Με βάση τον άνθρακα: Cooler Master Master Gel Maker