Cómo aplicar correctamente la Grasa de silicona térmica

Con el regreso de las soluciones térmicas soldadas para CPU Intel de la novena serie de alta gama, la grasa de silicona térmica (¡no gel de silicona!) Ha ganado una vez más la atención entre los entusiastas de las PC. Hoy, centrémonos en el conocimiento esencial sobre la grasa de silicona térmica.

Sabemos que ya sea la CPU, La GPU o las superficies del disipador de calor en contacto con ellas, están lejos de ser tan lisas, planas o puras como podríamos imaginar. Cuando las superficies del disipador de calor y del chip entran en contacto, son desiguales, con muchas ranuras o huecos llenos de aire. El aire tiene una conductividad térmica deficiente, por lo que se necesita otra sustancia para reducir la resistencia térmica; de lo contrario, el rendimiento del disipador de calor se verá significativamente comprometido y es posible que no disipe el calor de manera efectiva.

Para abordar estos espacios entre las superficies de contacto, entran en juego los materiales de interfaz térmica. Su función es llenar los diversos espacios entre las dos superficies de contacto, aumentando el área de contacto entre la fuente de calor y el disipador de calor.Grasa de silicona térmicaEs uno de los materiales de interfaz térmica más comunes.

Como la capa intermedia entre el disipador de calor y los chips de CPU/GPU, el calor debe pasar a través de la Grasa de silicona térmica para una transferencia efectiva al disipador de calor. Por lo tanto, la calidad de la grasa de silicona tiene un impacto crucial en todo el sistema de gestión térmica. A pesar de la incesante búsqueda de los entusiastas del disipador de calor, muchos han faltado la comprensión suficiente de la Grasa de silicona térmica.

¿Qué es la grasa de silicona térmica?

En la literatura nacional e internacional sobre productos de grasa de silicona térmica, a veces se llama pasta térmica o compuesto térmico. En inglés, se puede hacer referencia a la Grasa de silicona térmica de varias formas, como grasa térmica, compuesto térmico o pasta térmica. Para mayor comodidad, usaremos "grasa de silicona térmica" como término general, a veces abreviado como "Grasa de silicona" cuando se refiere a productos específicos.

Estrictamente hablando, la grasa de silicona térmica es solo un tipo de grasa de silicona. Hay otros tipos, como grasa de silicona aislante, Grasa de silicona lubricante, ópticamente transparente Grasa de silicona, etc. La Grasa de silicona, a menudo conocida como el MSG de la industria, tiene amplias aplicaciones en aislamiento eléctrico, lubricación, liberación de moldes, prevención de oxidación, protección contra la corrosión, resistencia al agua, resistencia a los golpes y más.

La grasa de silicona es un producto del procesamiento secundario de aceite de silicona, compuesto principalmente de compuestos de alto peso molecular (compuestos de organosilicio) con átomos de silicio en la cadena principal. El alto polímero de silicio orgánico primario es Polidimetilsiloxano. El polidimetilsiloxano es un compuesto de alto peso molecular formado por la polimerización de muchos monómeros con enlaces, típicamente denominadosSiloxanos... Su característica estructural incluye un esqueleto básico con átomos de silicio y oxígeno alternos, y cada átomo de Silicio está conectado a grupos orgánicos. Los enlaces silicio-oxígeno en polidimetilsiloxano tienen una alta estabilidad, y los grupos orgánicos incluyen metilo, alquilo más largo, fluoroalquilo, fenilo, vinilo y algunos otros grupos.

Los ingredientes cosméticos comunes son esencialmente los mismos que los componentes principales de la Grasa de silicona térmica, es decir, polidimetilsiloxano.

La Grasa de silicona comparte características similares con el aceite de silicona, con una excelente resistencia al calor, aislamiento eléctrico, resistencia a la intemperie, repelencia al agua, inercia fisiológica y baja tensión superficial. SeTambién tiene un bajo coeficiente de viscosidad-temperatura y alta resistencia a la compresión. Su destacada estabilidad térmica y estabilidad a la oxidación lo hacen resistente al deterioro incluso a 150 ° C en contacto prolongado con el aire y a una oxidación lenta cuando está en contacto con el oxígeno y el cloro a 200 ° C. Generalmente opera en un rango de temperatura de-50 a 150 ° C, exhibiendo buenas propiedades de lubricación en varios sustratos sin efectos corrosivos.

Estas características hacen que la grasa de silicona sea la opción óptima para un material de interfaz térmica. Su baja tensión superficial le permite extenderse bien en los huecos de las superficies del chip y del disipador de calor. Su estabilidad térmica garantiza un funcionamiento normal a altas temperaturas, y el aislamiento eléctrico garantiza la seguridad de otros componentes electrónicos. Para mejorar su conductividad térmica, se agregan rellenos funcionales como óxidos metálicos, lo que da como resultado Grasa de silicona térmica.

La Grasa de silicona es naturalmente blanca, pero la adición de diferentes rellenos puede darle varios colores, como el gris común o el amarillo dorado. Si bien la calidad de la grasa de silicona contribuye a su rendimiento, el principal determinante es la diferencia en los rellenos añadidos. Términos como grasa de nano-silicona y Grasa de silicona de diamante se originan en estos rellenos añadidos.

Es esencial notar la distinción entreGrasa de siliconaY gel de silicona. El gel de silicona, como se usa en industrias como el aumento de senos, no tiene relación directa con la grasa de silicona térmica.

Parámetros de rendimiento de la grasa de silicona térmica

Como sustancia química, la grasa de silicona térmica tiene varios parámetros de rendimiento que reflejan sus características. Comprender estos parámetros puede ayudar a evaluar el rendimiento de un producto de Grasa de silicona térmica.

1. Conductividad térmica:

La conductividad térmica se mide en W/M · K (o W/M · °C), lo que representa la potencia de conducción de calor cuando una diferencia de temperatura de 1 Kelvin (K = °C 273,15) existe sobre una distancia de 1 metro a lo largo del eje de una columna con un área de sección transversal de 1 metro cuadrado. Un valor más alto indica una transferencia de calor más rápida y una mejor conductividad térmica. Varios materiales tienen conductividades térmicas significativamente diferentes. Los metales tienen la mayor conductividad térmica, seguidos de los no metales y líquidos, teniendo los gases la menor. Los materiales con conductividades térmicas menores o iguales a 0.055 W/m · K se consideran materiales aislantes altamente eficientes, mientras que los mayores o iguales a 500 W/m · K se consideran materiales conductores de alta eficiencia. La conductividad térmica de los productos comunes de grasa de silicona térmica es generalmente superior a 1 W/m · K, y los excelentes alcanzan los 6 W/m · K o más, más de 200 veces la del aire. Sin embargo, en comparación con metales como el cobre y el aluminio, la conductividad térmica de la grasa de silicona térmica es solo aproximadamente 1/100.

2. Conductancia térmica:

La conductancia térmica se refiere a la cantidad de calor transferido a través de un área de 1 metro cuadrado en 1 hora con una diferencia de temperatura del fluido de 1 ° C (o 1 K) en condiciones de transferencia de calor estables. Se mide en W/m² · K (o W/m² · °C). Es crucial tener en cuenta que la conductancia térmica y la conductividad térmica son conceptos distintos.

3. Resistencia Térmica:

La resistencia térmica indica con qué eficacia un objeto impide la conducción de calor. Se mide en °C/W, lo que representa la diferencia de temperatura en los extremos de la trayectoria de conducción térmica cuando la potencia de transferencia de calor continua es de 1W. La resistencia térmica más baja es mejor, ya que, bajo la misma temperatura ambiental y potencia térmica, una resistencia térmica más baja da como resultado una temperatura más baja para el objeto de calentamiento. La magnitud de la resistencia térmica depende en gran medida de los materiales utilizados en la grasa de silicona térmica.

4. Viscosidad:

La viscosidad mide la resistencia interna al flujo dentro de un fluido. Se expresa en Poise o Pa · s para viscosidad dinámica. Para la grasa de silicona térmica, una viscosidad de alrededor de 2500 aplomo proporciona una buena extensión, lo que le permite esparcirse fácilmente alrededor del chip & #39; S superficie bajo cierta presión mientras se mantiene una cierta viscosidad, evitando que el exceso de grasa fluya durante la compresión. Sin embargo, pocos productos de Grasa de silicona térmica proporcionan este parámetro de rendimiento.

5. Rango de temperatura de funcionamiento:

Debido a las características de la grasa de silicona en sí, su rango de temperatura de funcionamiento es amplio. La temperatura de funcionamiento es un parámetro importante que garantiza que la grasa de silicona térmica esté en un estado sólido o líquido. A temperaturas excesivamente altas, el volumen de fluido de la grasa de silicona.