Sprzęt do gier, intensywnej pracy na stanowisku roboczym, czy nawet przeciętnego użytkowania komputera w domu, wymaga dobrego chłodzenia, aby był wydajny i trwały.
Dotyczy to nie tylko wentylatorów czy układów chłodzenia procesora wbudowanych w obudowę komputera, ale także radiatorów podłączanych bezpośrednio do sprzętu za pomocą past termoprzewodzących. Nasz poradnik odpowiada na najważniejsze pytania dotyczące tych past odprowadzających ciepło.
Zastosowanie
To pasty stosowane w ramach technologii chłodzenia pasywnego. W krajach anglojęzycznych są one również określane jako Thermal Compound.
Te lepkie substancje są stosowane jako spoiwo między dwoma komponentami PC i służą do efektywnego odprowadzania ciepła.
Jak ważna jest pasta termoprzewodząca?
Niektóre aktywne komponenty komputera generują ogromne ilości ciepła, bez chłodzenia cały sprzęt szybko by się zepsuł. Jednak elementy chłodzące wbudowane w obudowę komputera, takie jak wentylator, mogą jedynie rozpraszać ciepło, które zostało już wypromieniowane do obudowy przez inne elementy.
Dlatego ważne jest, aby komponenty takie jak procesor miały własny radiator, tj. powierzchnię rozpraszającą ciepło.
Jednak skuteczność rozpraszania ciepła przez radiatory zależy od tego, jak blisko są one umieszczone na danym komponencie.
Nawet przy szczelnym połączeniu śrubowym mogą pojawić się kieszenie powietrzne, a gdy tylko wystąpią, przewodność cieplna zostanie osłabiona. Aby zapobiec temu problemowi, stosuje się pasty termoprzewodzące.
Co to jest przewodność cieplna?
Przewodność cieplna ma skrót Lambda (λ) i wskazuje w watach na metr i Kelwinach, jak dobrze dany materiał może przenosić ciepło. Przykładowo, grzejniki miedziane osiągają dobrą przewodność cieplną wynoszącą około 380 W/(m-K). W bezpośrednim porównaniu, powietrze do oddychania ma wartość 0,024 W/(m-K).
Aby uniknąć powstawania kieszeni powietrznych i zoptymalizować przewodność cieplną, pasty są częściowo lepkie i spływają do pustych przestrzeni. Skuteczność odprowadzania ciepła zależy w dużej mierze od ich składu..
Jeśli spojrzeć na składniki, istnieje wiele możliwości, w tym olej silikonowy, tlenek cynku, ceramika, tworzywo termoplastyczne i ciekły metal.
Silikonowe oleje
Tlenek cynku
Ceramika
Materiał termoplastyczny
Płynny metal
Składniki - jakie są dobre?
Najczęściej stosowane są pasty na bazie silikonu. Mają one średnią przewodność cieplną i są wystarczające do użytku prywatnego. Ich przewodność wzrasta, jeśli zawierają również tlenki metali, takie jak cynk lub aluminium.
Jeśli procesor i karta graficzna często pracują z maksymalną wydajnością w profesjonalnych grach lub stanowiskach pracy i generują dużo ciepła, pasty termoprzewodzące na bazie ciekłego metalu są pierwszym wyborem. Preferowane jest bardzo dobre przewodnictwo cieplne galu jako ciekłego metalu, często mieszanego z miedzią, grafitem, srebrem lub indem.
Ważna uwaga: Pasty termoprzewodzące z ciekłego metalu przewodzą prąd elektryczny i dlatego nigdy nie mogą wchodzić w kontakt z otaczającymi komponentami, w przeciwnym razie istnieje ryzyko zwarcia.
Okres przydatności do użycia
Pasty termoprzewodzące zachowują trwałość przez wiele lat, gdy są oryginalnie zamknięte. Otwarte opakowanie powinno zostać zużyte w ciągu trzech lat, ponieważ może ono zaschnąć.
Maksymalna temperatura
Każda pasta termoprzewodząca może być wystawiona na działanie tylko określonej maksymalnej temperatury. W zależności od produktu wynosi ona od 110 do 350 stopni Celsjusza.
Wielkość opakowania
Niektórzy producenci oferują swoje pasty termiczne w strzykawkach o pojemności jednego grama, podczas gdy inni sprzedają pojemniki zawierające do 500 gramów. Najmniejsze rozmiary opakowań są wystarczające dla użytkowników detalicznych, ponieważ jeden gram pozwala na dziesięć zastosowań. Duże ilości są przeznaczone do użytku przemysłowego.
Przewodnictwo cieplne
W zależności od producenta i składu, pasta przewodząca może osiągać bardzo różne wartości.
Zaczyna się od około 0,8 W/(m-K), ale wartość ta może również przekraczać 10 W/(m-K).
Do czego służą pasty termoprzewodzące?
Mikroelektronika i energoelektronika to najczęstsze obszary zastosowań. Pasty termoprzewodzące są również wykorzystywane w budowie silników oraz projektowaniu urządzeń grzewczych i chłodzących. Często stosuje się je np. między procesorem a radiatorem procesora. Zwiększa to wydajność chłodzenia i zmniejsza ryzyko przegrzania.
Nakładanie pasty termoprzewodzącej: na co zwrócić uwagę?
Aplikacja odbywa się w trzech krokach: najpierw odłączane jest zasilanie. W drugim kroku komponenty komputera są dokładnie sprawdzane: wszelkie nierówności należy wcześniej usunąć. Do czyszczenia najlepiej użyć alkoholu o stężeniu co najmniej 70%. Dopiero wtedy nakładana jest pasta.
Aby zapewnić wydajne chłodzenie, warstwa powinna być równa i cienka. W przypadku małych komponentów najlepiej sprawdza się metoda jednopunktowa, w której niewielka ilość jest nakładana na środku. W przypadku większych komponentów pastę termoprzewodzącą nanosi się metodą pięciopunktową: odrobina pasty przewodzącej na środku, cztery małe ilości w odpowiednich rogach. Komponenty są następnie dociskane do siebie.
Jak rozprowadzać pastę termoprzewodzącą?
Jeśli kupisz pastę termoprzewodzącą w strzykawce, możesz przez niewielki otwór, nałożyć minimalną ilość metodą jednopunktową i docisnąć ją do elementu chłodnicy. Jeśli jednak łączone obszary są większe, lepszy efekt osiągnie się, nakładając pastę metodą pięciopunktową, a następnie rozprowadzając ją za pomocą pędzla lub szpatułki. To akcesorium jest zawsze zalecane przy zakupie tubek zamiast strzykawek.
Jak usunąć starą pastę termoprzewodzącą?
Po około trzech latach użytkowania należy usunąć starą pastę i zastąpić ją nową. Aby zapewnić dokładne usunięcie, starej warstwy nie wolno po prostu zeskrobywać. Najlepszą metodą jest użycie alkoholu izopropylowego: wysokoprocentowy alkohol nakłada się w niewielkich ilościach, po czym rozpuszczoną pastę należy zetrzeć.