Из чего состоит термопаста? За счёт чего термопаста проводит тепло?
Термопаста изготавливается из густого силиконового масла и наполнителя -или алюминиевая пудра или хорошо проводящие тепло окислы. Оксид металла (цинк) и серебра — важные компоненты. Они увеличивают плотность термопасты, для лучшего прилегания теплоотвода.
При изготовлении термопроводных паст в качестве теплопроводящих компонентов используются наполнители с высокой теплопроводностью в виде микро- и нанодисперсных порошков и их смеси:
металлов (вольфрам, медь, серебро);
оксиды металлов (цинка, алюминия и др.);
нитридов (бора, алюминия);
В качестве связующих веществ используются минеральные или синтетические масла, жидкости и их смеси, имеющие низкую испаряемость. Существуют теплопроводные пасты с полимеризующимся на воздухе связующим. Иногда, с целью повышения плотности, в их состав добавляются легкоиспаряемые компоненты, которые позволяют иметь достаточно жидкую теплопроводную пасту в процессе нанесения и высоко плотный термоинтефейс с высокой теплопроводностью. Такие теплопроводные составы обычно выходят на максимальную теплопроводность в течение 5-100 часов работы в штатном режиме (конкретные значения в инструкции по применению). Существуют термопроводные пасты на основе жидких при 20-25°С металлов, состоящие из чистых индия и галлия и сплавов на их основе.
Из чего сделана термопаста
Термопаста – это материал, используемый для улучшения теплопередачи между поверхностями, которые контактируют друг с другом. Она широко применяется в электронике, особенно в системах охлаждения, чтобы обеспечить эффективное распределение тепла. Качественная термопаста способна снизить температуру процессора и графической карты на несколько градусов, что позволяет повысить всеобщую производительность компьютера.
Термопаста состоит из нескольких компонентов, каждый из которых отвечает за определенные свойства. Большинство термопаст состоят из металлических частиц, таких как медь или алюминий, с добавлением веществ, улучшающих характеристики материала. Например, может быть добавлен агент, увеличивающий вязкость, чтобы улучшить покрытие поверхностей, на которые наносится паста. Одним из наиболее распространенных компонентов термопасты является силиконовое масло, которое полезно для повышения устойчивости к температурным колебаниям.
Некоторые термопасты могут содержать элементы, уменьшающие уровень теплового сопротивления, позволяя более эффективно усиливать теплопередачу. Также может присутствовать компонент, улучшающий устойчивость термопасты к окружающей среде, в частности, к кислотным веществам.
Качество термопасты зависит от многих факторов, таких как состав компонентов, толщина слоя, ее вязкость и температурный диапазон, в котором она может использоваться. Выбор правильной термопасты для вашей системы охлаждения является ключевым элементом, который обеспечит стабильную работу ваших компонентов и максимально эффективную теплопередачу.
Что в составе термопасты?
Термопаста — это смесь, которая используется для улучшения теплового контакта между процессором компьютера и его охладителем. В состав термопасты обычно входят:
- Металлические частицы — обычно это микроскопические частицы меди, серебра или алюминия, которые помогают улучшить теплопроводность.
- Нестекающаяся силиконовая смола — используется в качестве связующего компонента, который помогает удерживать металлические частицы на месте.
- Добавки — могут включать в себя вещества, которые помогают предотвратить коррозию или окисление металла, а также улучшают смазывающие свойства термопасты.
Из-за того, что термопаста часто используется в компьютерах и другой электронике, она должна быть безопасной для компонентов и экологически безопасной. В то же время, она должна иметь достаточную структурную прочность, чтобы не разлетаться по компонентам при установке или использовании.
При выборе термопасты для вашего компьютера, помните о том, что качество и состав термопасты могут существенно повлиять на его теплоотдачу и, в конечном итоге, на производительность. Поэтому правильный выбор термопасты — это ключевой аспект при сборке или обслуживании компьютера.
Какие материалы используются
Термопаста — это материал, который используется для увеличения теплопроводности между поверхностью процессора и радиатором. Для производства термопасты используются следующие материалы:
- Металлические порошки. Они используются для увеличения теплопроводности термопасты. Именно благодаря металлическим порошкам тепло может передаваться от процессора к радиатору быстрее.
- Силиконовое масло. Оно служит для заполнения промежутков и устранения воздушных пузырьков, которые могут уменьшить эффективность охлаждения.
- Углеродные нанотрубки. Их добавляют в термопасту для улучшения теплопроводности. Углеродные нанотрубки более эффективны, чем металлические порошки, так как имеют более высокую удельную поверхность.
- Полимерные материалы. Они используются для придания термопасте нужной консистенции и для предотвращения отдачи тепла назад к процессору.
Различные комбинации этих материалов могут использоваться в разных марках термопасты и в разных производителях.
Как действует термопаста
Термопаста — это специальное соединение, применяемое для увеличения эффективности теплоотвода от компонентов компьютера, таких как процессор и видеокарта. Обычно термопасту наносят между поверхностью процессора и радиатором, который расположен на нем.
Основная задача термопасты — обеспечить максимальный контакт между поверхностями процессора и радиатора. В процессе работы процессор нагревается, и если его тепло не отводится быстро, то его мощность может быть ограничена. Термопаста позволяет уменьшить тепловое сопротивление между двумя поверхностями, что уменьшает вероятность перегрева компонентов.
Термопаста состоит из теплопроводящих материалов, таких как металлические частицы или серебро, смешанных с силиконовой основой. Эти материалы имеют высокую теплопроводность, что позволяет быстро отводить тепло от процессора к радиатору.
Важно знать: при нанесении термопасты следует использовать небольшое количество, чтобы избежать ее вытекания на материнскую плату. Также стоит периодически менять термопасту, так как она со временем может высохнуть или потерять свои свойства, что приведет к ухудшению работы системы охлаждения.
Как приготовить термопасту своими руками
Каждый из нас, наверное, попадал в такую ситуацию, когда в нужное время не оказывается под рукой нужного предмета или материала. Более того, его не оказывается вообще, в квартире. Магазин закрыт, или необходимого товара там нет. неважно. Но, если немного подумать и проявить сообразительности, то выход найдётся всегда. Сегодня речь пойдёт о термопасте. Не найдя в местном захолустном магазине термопасты, я вспомнил один рецепт, по которому уже готовил такую пасту пару лет назад. Это, конечно, не фабричная рецептура, и качество далеко не то, но всё же, на первое время (на месяц точно!), до покупки настоящей пасты, эта субстанция очень даже неплохо поможет. И если у Вас на полке с красками есть немного серебрянки, то вопрос можно решить буквально за 10 минут.
Понадобится
- Пудра алюминиевая пигментная (ПАП-1) или в просторечье – серебрянка, 1 чайная ложка.
- Литол, или солидол. 0,5 чайной ложки
- Мелкодисперсная графитовая смазка 0,5 ч/л. Можно заменить толченым или тёртым графитом от карандаша 0,5 ч/л.
- Мелкие алюминиевые опилки 1 чайная ложка (не столь важно. По мере возможности).
- Шприц 2 кв.см.
- Крышка от банки и палочка (для размешивания).
- Перчатки медицинские.
Изготовление термопасты
Если у Вас в запасах найдётся серебрянка, то остальные ингредиенты раздобыть не проблема. Литол можно заменить солидолом, правда в этом случае придётся добавить графита в два раза больше. Почему именно литол? Потому, что литиевые смазки более термостойки, чем солидол. На моём примере, литол уже смешан с графитовой смазкой – остатки ещё с прошлого раза. Итак, берём половину чайной ложки литола и смешиваем с половиной чайной ложки графитовой смазки (соответственно – если солидол, то 1 полная чайная ложка графита). Размешиваем до однородной массы. Добавляем в смесь одну чайную ложку серебрянки.
ОСТОРОЖНО размешиваем – серебрянка очень лёгкий и летучий материал. Неплохо бы надеть медицинские перчатки и респиратор, о коих я сам благополучно забыл. После того, как серебрянка полностью смешается с литолом и графитом, получится густое тесто серебристого цвета.
В принципе, это уже можно использовать, но для пущей надёжности, я добавил туда ложечку алюминиевых опилок, которые я заблаговременно собрал и сохранил, после распиловки палатном одной алюминиевой детали.
Да и просто натереть крупным напильником чайную ложечку алюминиевых опилок – дело пяти минут. Смешиваем всё до однородной консистенции. Теперь самая нудная часть работы – поместить нужное количество этой пасты в шприц. Вынимаем из шприца поршневую часть, и аккуратно, при помощи палочки, заталкиваем пасту в колбу шприца.
Я набрал нужное мне количество, соединил части шприца, и вытер его тряпочкой. Можно пользоваться!
Остальное оставил для небольшого эксперимента. Хочу показать, что эта паста абсолютно безопасна, в плане возгорания от высоких температур. Некоторые люди с опаской относятся к серебрянке, справедливо полагая, что это весьма горючий материал. Однако в сочетании с литолом и графитом, получается совершенно негорючая смесь, в чём Вы можете наглядно убедиться в видео, в испытаниях пасты. Даже жар охотничьей спички расплавил пасту лишь в тех местах, где она прилегала к спичке вплотную.
Разумеется, паста не воспламенилась и не заискрила. Ну, а в качестве испытаний по прямому назначению, приведу пример на USB-светильнике.
Этот китайский диодный светильник греется так сильно, что его резиновая оплётка становится мягкой как пластилин, после получаса использования. Давно хотел приделать к нему алюминиевый теплоотвод.
К сожалению, подходящего термометра, для замера температурной разницы «до» и «после», у меня нет, но по тактильным ощущениям лампа греется НАМНОГО меньше. Лампа тёплая, но уже не горячая, и оплётку светильника не плавит.
Самый неожиданный и труднодоступный материал в этом мастер-классе, это серебрянка. Не у каждого она может оказаться. Остальные же составляющие, либо их заменители, просты и доступны абсолютно всем.
Из чего делают термопасту для компьютерной техники и электроники?
В составе термопасты в качестве теплопроводящих компонентов используются вещества с высокой теплопроводностью в виде микро- и нанодисперсных порошков и их смеси:оксиды металлов (цинка, алюминия и др),нитридов (бора, алюминия),металлов (вольфрам, медь, серебро),графит. В качестве наполнителя используются минеральные или синтетические масла, жидкости и их смеси, имеющие низкую испаряемость.
Например в самой дешевой и доступной КПТ-8 проводником тепла является оксид цинка.
Когда приобретаешь термопасту в розничной упаковке (где её несколько граммов), если пересчитать на килограмм — ужаснешься и подумаешь, что без золота в этом материале явно не обошлось.
Конечно же, никакого золота там и близко не пробегало, всё намного приземленнее: полидиметилсилоксано вая (силиконовая) жидкость с размешанными в ней порошком оксида цинка и аэросилом
(коллоидный диоксид кремния, очень легкий микронизированный порошок с выраженными адсорбционными свойствами)
, если говорить о самой распространенной пасте КПТ-8.
Ничего из перечисленного ни в продуктовом магазине, ни в аптеке не купишь. Ну, оксид цинка ещё можно купить в китайских интернет-магазинах.
То есть сам — не смешаешь, а мудрить с какими-нибудь народными средствами — не советую. Не так уж много той термопасты нужно, чтобы самодеятельностью заниматься в крайне важном процессе отвода тепла от процессора.
Если объяснять по простому это пыль разных металлов, получаемая при измельчении.
Чаще всего это алюминий, возможно цинк, вольфрам или даже серебро и другие металлы.
Они смешиваются в определённой пропорции с туго-застывающими синтетическими смолами, которые и дают необходимый эффект и вяжущие свойства, а металлический наполнитель быстро отводит тепло.
По поводу того как делают, я думаю это понятно.
В специальных машинах измельчают очищенный от окиси и шлака металл, затем в вакууме (полностью закрытом резервуаре) эту пыль обрабатывают растворами стабилизирующими и препятствующими окислению и смешивают с наполнителем.
В итоге паста потом расфасовывается в герметическую упаковку.
Срок службы или хранения пасты (обратите внимание!) не важно паста в тюбике или нанесена на место своей работы — максимально это 24 месяца, а лучше 18 месяцев службы или хранения.
Поэтому покупая пасту обратите внимание на дату производства, даже если на упаковке написано срок годности 3-4-5 лет, то знайте это обман.
Берите пасту с таким запасом, чтоб прослужив, вместе со сроком хранения она было не более 24 месяца.
То есть если менять пасту раз в год-полтора, то и брать нужно максимально свежую или максимум до полу года хранения.