Apakah Grease Thermal?Hartanah & Kegunaan

Greas termal membantu memindahkan haba antara bahagian panas seperti CPU dan GPU dan unit penyejukan mereka, biasanya sinki haba.Artikel ini melihat peranan penting gris haba, meliputi komposisi, kualiti, dan cara menggunakannya untuk memastikan pemindahan haba yang baik.Kami akan membincangkan pelbagai jenis gris haba, termasuk silikon, logam, seramik, berasaskan karbon, dan logam cecair, dan bagaimana setiap orang memenuhi keperluan khusus.Artikel ini juga menerangkan cara yang betul untuk menggunakan gris terma pada CPU, mengelakkan kesilapan dan mitos yang sama, untuk menunjukkan peranannya yang luas dalam menjaga peranti elektronik stabil dan cekap.

Katalog

Rajah 1: Gunung haba

Bagaimanakah gris haba meningkatkan pengaliran haba?

Greas termal, yang biasanya dikenali sebagai pes haba, adalah penting dalam menguruskan haba dalam peranti elektronik.Fungsi utamanya adalah untuk meningkatkan pemindahan haba dari komponen yang lebih panas, seperti CPU atau GPU, kepada yang lebih sejuk, seperti sinki haba, dengan mengisi jurang udara di antara permukaan mereka.Pada tahap molekul, beberapa mekanisme menerangkan bagaimana gris haba meningkatkan pengaliran haba:

Permukaan kedua -dua sumber haba (mis., CPU) dan sinki haba kelihatan licin ke mata kasar tetapi sebenarnya kasar dan tidak sempurna pada skala mikroskopik.Ketidaksempurnaan ini mewujudkan jurang udara kecil apabila permukaan bersentuhan, dan sejak udara adalah konduktor panas yang miskin, jurang ini menghalang pemindahan haba.Greas termal mengisi jurang ini, menggantikan udara dengan bahan yang mempunyai kekonduksian terma yang lebih tinggi, dengan itu meningkatkan kecekapan pemindahan haba.

Greas termal dibuat dari bahan asas seperti silikon atau minyak sintetik yang dicampur dengan zarah konduktif termal seperti logam, seramik, atau karbon.Zarah -zarah ini membentuk rangkaian jalur pengaliran haba melalui gris, yang membolehkan haba bergerak lebih cekap daripada melalui bahan asas sahaja.Rangkaian ini meningkatkan kekonduksian terma keseluruhan antara muka.

Kecekapan pemindahan haba merentasi antara muka adalah berkadar songsang dengan rintangan terma.Meningkatkan hubungan antara sumber haba dan tenggelam dan menyediakan medium yang lebih konduktif, gris haba mengurangkan rintangan haba di antara muka.Ini menghasilkan pelesapan haba yang lebih berkesan.

Jenis minyak terma

Greas berasaskan silikon: Ini adalah gris terma yang paling banyak digunakan untuk tujuan umum.Mereka mengandungi minyak silikon yang dicampur dengan zarah konduktif logam atau seramik seperti zink oksida atau aluminium oksida.Mereka kos efektif dan menawarkan kekonduksian terma sederhana.

Rajah 2: Greas berasaskan silikon

Grease berasaskan logam: Greis ini mengandungi zarah logam seperti perak, aluminium, atau tembaga, yang merupakan konduktor haba yang sangat baik.Greis berasaskan logam memberikan kekonduksian terma yang lebih tinggi daripada yang berasaskan silikon dan sesuai untuk aplikasi berprestasi tinggi, seperti dalam PC permainan atau pelayan.

Rajah 3: Greas berasaskan logam

Grease berasaskan seramik: Greis ini tidak mengandungi zarah logam dan terdiri daripada konduktor seramik seperti aluminium nitrida, boron nitride, atau karbida silikon.Greis berasaskan seramik tidak konduktif, menjadikannya baik untuk aplikasi di mana kekonduksian elektrik mungkin menimbulkan risiko.

Grease berasaskan karbon: termasuk serbuk grafit atau berlian, gris ini memanfaatkan kekonduksian terma yang tinggi bahan karbon.Serbuk Diamond, menawarkan kekonduksian terma yang unggul dan digunakan dalam aplikasi yang memerlukan pelesapan haba yang luar biasa.

Rajah 4: Greas berasaskan karbon

Greis Logam Cecair: Terdiri daripada aloi seperti Gallium, gris ini mempunyai kekonduksian terma yang tinggi dan digunakan dalam aplikasi prestasi yang melampau.Walau bagaimanapun, mereka adalah elektrik konduktif dan berpotensi menghakis aluminium, yang memerlukan aplikasi yang teliti.

Rajah 5: Greis logam cecair

Permohonan gris terma yang betul pada CPU

Langkah 1: Kumpulkan Bahan Anda

Sebelum anda memulakan, pastikan anda mempunyai:

• Grease termal

• Isopropil alkohol (sekurang -kurangnya 70%)

• kain tanpa kain atau penapis kopi

• Kad plastik (pilihan, untuk menyebarkan tampal)

• CPU dan sejuk

Langkah 2: Sediakan kawasan kerja

Sediakan dalam ruang yang bersih, bebas debu, dan terang.Tanah diri anda untuk mengelakkan kerosakan statik kepada komponen.Gunakan tali pergelangan tangan anti-statik atau sentuh objek logam yang berasaskan secara berkala.

Langkah 3: Bersihkan permukaan CPU

Jika menggantikan tampal terma lama atau membersihkan CPU baru, membersihkan permukaan dengan teliti.Melembutkan kain tanpa lint dengan isopropil alkohol dan perlahan-lahan menghapuskan permukaan CPU.Biarkan ia kering sepenuhnya.

Rajah 6: Membersihkan permukaan sinki CPU dan haba

Langkah 4: Sapukan minyak terma

Sapukan sedikit gris haba -kira -kira saiz kacang atau garis nipis di seluruh pusat CPU.Terlalu banyak atau terlalu sedikit boleh menyebabkan masalah.

Rajah 7: Memohon minyak terma

Langkah 5: Sebarkan tampal (pilihan)

Bagi liputan, anda boleh menyebarkan tampal dengan kad plastik.Berhati -hati untuk mengelakkan penggunaan terlalu banyak dan membuat gelembung udara.

Langkah 6: Pasang penyejuk CPU

Letakkan sejuk ke CPU secara merata.Tekan sedikit untuk memastikan hubungan yang baik dengan pes haba, kemudian selamatkan sejuk seperti arahan pengeluar.Elakkan memutar atau meluncur sejuk untuk mengelakkan poket udara.

Langkah 7: Sambungkan penyejuk ke kuasa

Palamkan penyejuk ke tajuk kipas CPU motherboard untuk menguatkannya.

Rajah 8: Menyambungkan kipas CPU ke papan induk

Langkah 8: Uji sistem

Kuasa sistem anda.Masukkan BIOS untuk memeriksa sama ada suhu CPU dibaca secara normal dan jika kipas CPU diiktiraf dan berfungsi.Pantau suhu CPU di bawah beban untuk memastikan semuanya berfungsi seperti yang diharapkan.

Rajah 9: Uji sistem

Kesalahan dan mitos yang biasa dalam memohon minyak terma

• Memohon terlalu banyak minyak terma

Kesalahpahaman umum ialah lebih banyak pes haba membawa kepada penyejukan yang lebih baik.Pada hakikatnya, tujuan minyak termal adalah untuk mengisi ketidaksempurnaan mikroskopik pada CPU dan permukaan sinki haba untuk meningkatkan pengaliran haba.Ia tidak dimaksudkan untuk bertindak sebagai konduktor utama haba.Permohonan yang berlebihan boleh melindungi sumber haba, mengurangkan kecekapan pemindahan haba.Lapisan yang nipis, merentasi merentas, tentang ketebalan sekeping kertas, atau titik bersaiz kacang kecil di tengah yang merebak di bawah tekanan Heatsink, adalah ideal.

• Menggunakan semula minyak terma lama

Menggunakan semula minyak terma lama selepas membongkar sinki panas atau perubahan komponen adalah satu lagi kesilapan biasa.Gunung terma yang digunakan boleh kering dan kehilangan kekonduksian terma.Apabila komponen dipisahkan, sebaiknya membersihkan pes lama sepenuhnya dan gunakan lapisan segar untuk memastikan hubungan terma yang optimum.

• Menggunakan jenis minyak terma yang salah

Greas termal yang berbeza direka untuk aplikasi dan syarat tertentu.Sesetengah pasta mengandungi sebatian berasaskan logam dan konduktif elektrik, menimbulkan risiko jika mereka merebak ke komponen elektrik dan menyebabkan litar pintas.Pilih tampalan yang tidak konduktif untuk kegunaan umum melainkan anda pasti mengenai sifat kekonduksian produk dan aplikasi yang selamat.

• mempercayai semua pasta terma adalah sama

Mitos wujud bahawa semua pasta terma berfungsi dengan baik, jadi pilihannya tidak penting.Pada hakikatnya, pasta haba berbeza -beza dalam komposisi -beberapa termasuk zarah perak atau seramik untuk meningkatkan kekonduksian terma.Perbezaan ini boleh memberi kesan kepada prestasi, terutamanya dalam pengurusan terma pengkomputeran berprestasi tinggi.Meneliti dan memilih tampalan yang sesuai dengan keperluan dan anggaran khusus anda adalah berbaloi.

• Mengabaikan kaedah permohonan

Keberkesanan tampalan haba boleh dipengaruhi oleh bagaimana ia digunakan dengan betul.Kaedah umum termasuk kaedah titik, garis, dan penyebaran.Setiap mempunyai kelebihan bergantung kepada jenis pemproses dan reka bentuk sinki haba.Sebagai contoh, CPU dengan pelbagai teras mungkin mendapat manfaat daripada kaedah garis, memastikan semua teras mendapat liputan yang mencukupi.Memahami kaedah aplikasi yang paling sesuai untuk perkakasan anda memastikan liputan yang cekap tanpa limpahan.

• Mengabaikan untuk menyediakan permukaan

Menyediakan permukaan CPU dan tenggelam haba dengan betul sebelum menggunakan minyak terma sering diabaikan.Debu, minyak, atau sisa boleh membuat halangan yang menghalang pemindahan haba yang berkesan.Membersihkan kedua-dua permukaan dengan kain bebas dan isopropil alkohol sebelum memohon pes untuk memastikan ia bersih dan kering.

Peranan minyak terma

Jadual di bawah membandingkan prestasi haba pemproses dengan dan tanpa penggunaan minyak terma.

Aspek	Tanpa minyak terma	Dengan minyak terma
Haba Kecekapan pemindahan	Hubungi antara pemproses dan heatsink kurang berkesan kerana mikroskopik ketidaksempurnaan dan jurang udara, mengakibatkan kekonduksian terma suboptimal dan Rintangan terma yang lebih tinggi.	Mengisi jurang udara mikroskopik antara pemproses dan heatsink, meningkatkan haba kekonduksian dan mengurangkan rintangan haba.
Suhu Peraturan	Lebih tinggi suhu operasi	Lebih rendah suhu operasi
	Haba Pendikit: kemungkinan pengurangan prestasi yang lebih tinggi untuk mengelakkan terlalu panas	Dipertingkatkan Prestasi: Mengurangkan pendikit haba
	Dikurangkan Jangka hayat komponen: suhu tinggi berpanjangan memendekkan jangka hayat	Meningkat Jangka hayat: Pelesapan haba yang lebih baik meningkatkan jangka hayat komponen
	Sistem Kestabilan: Suhu yang lebih tinggi menyebabkan kemalangan atau penutupan yang tidak dijangka	Kestabilan: Pemproses sejuk beroperasi lebih dipercayai, mengurangkan kemalangan atau penutupan
Keseluruhan Prestasi sistem	Dikurangkan Keupayaan untuk mengekalkan kelajuan jam yang tinggi	Lebih sistem stabil dan lebih tinggi
	Menurun kecekapan keseluruhan	Mengekalkan prestasi puncak untuk jangka masa yang lebih lama
	Dapat dilihat Drop pengalaman pengguna semasa tugas pengiraan dan permainan	Bermanfaat Untuk tugas kuasa pemprosesan yang tinggi seperti permainan dan penyuntingan video
		Lancar prestasi dan selang masa yang lebih lama antara peningkatan perkakasan
Kuantitatif Analisis	Terbiar Suhu: 40 ° C	Terbiar Suhu: 35 ° C
	Beban Suhu: 85 ° C	Beban Suhu: 70 ° C
	Haba Rintangan: 0.5 ° C/W	Haba Rintangan: 0.2 ° C/W

Komposisi dan sifat minyak terma

Komposisi kimia

Greas termal terdiri daripada bahan asas, sama ada silikon atau bukan silikon, dicampur dengan pengisi konduktif.Pilihan ini mempengaruhi kekonduksian terma dan elektrik dan ciri -ciri fizikal yang lain.

Bahan asas

Greis berasaskan silikon adalah popular untuk kestabilan terma dan rintangan kepada kerosakan pada julat suhu yang luas.Mereka juga menyediakan penebat elektrik yang baik, menjadikannya sesuai untuk aplikasi yang memerlukan harta ini.

Pangkalan bukan silikon, seperti minyak sintetik atau ester, digunakan apabila kadar pendarahan rendah dan kadar penyejatan rendah adalah penting.Ini lebih disukai dalam senario di mana pencemaran silikon boleh menjadi masalah, seperti dalam aplikasi optik atau automotif.

Pengisi konduktif

Oksida logam, seperti zink oksida dan aluminium oksida, biasanya digunakan kerana mereka mengimbangi kekonduksian terma dengan penebat elektrik.

Pengisi logam, termasuk perak, aluminium, dan zarah tembaga, meningkatkan kekonduksian terma tetapi juga meningkatkan kekonduksian elektrik, yang tidak sesuai untuk semua aplikasi.

Bahan berasaskan karbon seperti grafit dan nanotube karbon, serta zarah seramik, digunakan untuk kekonduksian terma yang tinggi tanpa risiko pengaliran elektrik.

Sifat fizikal

Kekonduksian terma: Ini mengukur keupayaan bahan untuk memindahkan haba.Greis termal mempunyai konduktiviti haba dari 0.5 hingga 10 W/mk, dengan jenis khusus yang mencapai nilai yang lebih tinggi.Kekonduksian terma yang lebih tinggi bermakna pemindahan haba yang lebih berkesan.

Kelikatan: Kelikatan mempengaruhi betapa mudahnya gris boleh digunakan dan ketebalan lapisan yang terbentuk di antara permukaan.Kelikatan kelikatan yang lebih rendah merebak dengan mudah dan sesuai dengan aplikasi nipis, manakala gris kelikatan yang lebih tinggi lebih baik untuk jurang yang lebih besar atau permukaan kasar.

Impedans haba: Impedans haba mengukur rintangan kepada aliran haba, memandangkan kedua -dua kekonduksian terma dan ketebalan lapisan gris.Impedans haba yang lebih rendah adalah lebih baik untuk pemindahan haba yang cekap.

Julat suhu operasi: Julat suhu gris mesti sepadan dengan keadaan operasi peranti atau jentera.Sesetengah gris direka untuk suhu yang melampau, baik rendah dan tinggi.

Ketahanan: Dari masa ke masa, gris terma boleh mengeringkan, mengeras, atau berhijrah dari kawasan aplikasi, mengurangkan keberkesanan.Formulasi gris mempengaruhi ketahanannya dan berapa kerap ia perlu dikemukakan semula.

Kaedah yang berbeza untuk menggunakan minyak terma

Sistem Penguraian Automatik

Sistem pengurangan automatik memastikan penggunaan gris terma yang konsisten dan tepat dalam tetapan profesional.Sistem ini boleh diprogramkan untuk mengeluarkan jumlah tampalan yang diperlukan di lokasi tertentu pada CPU atau GPU, meminimumkan kesilapan manusia dan variasi ketebalan aplikasi.Automasi ini juga mempercepatkan proses pemasangan dalam persekitaran pengeluaran.

Rajah 10: Sistem Peningkatan Automatik

Permohonan dibantu laser

Kaedah lanjutan melibatkan menggunakan teknologi laser.Laser memanaskan gris haba sedikit sebelum permohonan, mengurangkan kelikatannya untuk penyebaran yang lebih seragam di permukaan cip.Teknik ini amat berguna untuk pasta tebal atau apabila ketepatan diperlukan.

Teknik Percetakan Skrin

Diadaptasi dari industri pembuatan elektronik, percetakan skrin menggunakan tampal termal dengan cekap.Topeng mentakrifkan kawasan aplikasi, dan alat seperti squeegee menyebarkan tampal secara merata di seluruh topeng, memastikan lapisan seragam dengan tepi yang tepat.Kaedah ini adalah yang terbaik untuk memasang pelbagai pemproses secara serentak.

Rajah 11: Memohon minyak termal melalui percetakan skrin

Kaedah stensil yang tepat

Kaedah stensil melibatkan penempatan stensil ke atas CPU atau GPU dengan apertur di mana tampalan harus digunakan.Greas termal tersebar di atas stensil, dan kelebihan dikeluarkan, memastikan ketebalan dan bentuk tampalan yang digunakan.

Rajah 12: Kaedah stensil

Permohonan Bahan Perubahan Fasa

Bahan perubahan fasa (PCM) mencairkan dan menguatkan pada suhu tertentu, menyerap atau melepaskan haba dalam proses.PCM boleh digunakan sebagai pad atau lembaran yang mencairkan dan mematuhi permukaan cip apabila dipanaskan.Walaupun bukan pes tradisional, PCM menawarkan alternatif yang inovatif, menyediakan kekonduksian terma yang konsisten tanpa kekacauan sebatian cecair.

Permohonan ultrasonik

Aplikasi ultrasonik menggunakan getaran untuk mengedarkan tampalan termal merentasi permukaan cip.Teknik ini sesuai untuk mencapai lapisan tampalan mikro-tip, dalam persekitaran ketepatan tinggi.Ia juga membantu menghapuskan gelembung udara yang boleh menghalang kekonduksian terma.

Percetakan tiga dimensi sebatian terma

Teknologi yang baru muncul membolehkan percetakan 3D sebatian terma, membolehkan pemendapan tepat tampalan haba dalam corak yang mengoptimumkan pemindahan haba.Dengan menyesuaikan geometri aplikasi pasta mengikut output haba kawasan cip yang berlainan, kaedah ini dapat merevolusikan penggunaan bahan antara muka haba pada masa akan datang.

Kesimpulan

Greas termal adalah baik untuk menguruskan haba dalam peranti elektronik, sangat mempengaruhi bagaimana mereka bekerja, bagaimana mereka boleh dipercayai, dan berapa lama mereka bertahan.Artikel ini menyoroti kepentingan memilih gris terma yang betul dengan memeriksa jenis yang berbeza dan bagaimana ia digunakan.Memahami bagaimana gris haba berfungsi, dengan meningkatkan laluan haba, menurunkan rintangan terma, atau meningkatkan pemindahan haba menunjukkan peranannya dalam merancang dan mengekalkan elektronik.Kaedah aplikasi baru seperti sistem automatik, teknik dibantu laser, dan percetakan 3D sebatian terma mencadangkan masa depan di mana pengurusan terma yang tepat dan cekap mungkin.Sebagai kemajuan teknologi, penyelidikan berterusan dalam gris haba, memastikan peranti elektronik melaksanakan jangkaan dalam dunia teknologi yang berkembang pesat.

Soalan Lazim [Soalan Lazim]

1. Apakah perbezaan antara gel haba dan minyak terma?

Gel termal dan gris haba adalah bahan yang digunakan untuk meningkatkan pemindahan haba antara komponen seperti CPU komputer dan sinki habanya.Perbezaan utama terletak pada sifat fizikal dan kaedah aplikasi mereka.Grease Thermal adalah tampalan likat yang memerlukan aplikasi manual, memastikan ia merebak secara merata untuk mengisi jurang mikroskopik antara permukaan.Sebaliknya, gel haba sering datang dalam pad yang telah digunakan sebelum ini atau sebagai pepejal yang lebih mudah untuk mengendalikan dan memohon, tetapi ia mungkin tidak selalu memberikan lapisan pemindahan haba yang berkesan kerana ketebalan yang telah ditetapkan dan kurang fleksibel dalam mengisiPermukaan yang tidak rata.

2. Di manakah anda meletakkan minyak termal?

Greas termal digunakan pada permukaan pemproses (CPU atau GPU) sebelum melampirkan peranti penyejuk seperti sinki haba atau blok penyejukan cecair.Sapukan lapisan nipis, walaupun secara langsung pada permukaan cip di mana haba dihasilkan.Lapisan ini bertindak sebagai medium untuk memindahkan haba secara efisien dari cip ke sejuk, mengoptimumkan prestasi peranti dengan menurunkan suhu operasinya.

3. Apakah kelemahan minyak terma?

Memohon minyak terma boleh menjadi kemas.Ia memerlukan ketepatan, dan apa -apa permohonan yang berlebihan boleh menyebabkan tumpahan ke komponen lain.

Dari masa ke masa, gris haba boleh kering, kehilangan kekonduksian terma, atau bahkan bocor dari antara permukaan, yang memerlukan reapplication.

Sesetengah gris terma mengandungi bahan konduktif yang, jika digunakan secara tidak wajar, boleh menyebabkan litar pintas atau kerosakan kepada komponen elektronik.

4. Berapa lamakah gris haba yang baik?

Keberkesanan gris haba berlangsung antara 3 hingga 5 tahun bergantung kepada kualiti gris dan keadaan di mana peranti beroperasi.Dari masa ke masa, ia boleh mengeringkan atau merendahkan kerana kitaran haba ia mengalami, yang mengurangkan keberkesanannya dalam memindahkan haba.Adalah dinasihatkan untuk memeriksa dan menggantikan minyak terma jika suhu peranti mula meningkat secara luar biasa atau jika peranti telah berkhidmat selama beberapa tahun.

5. Bagaimana anda menyimpan minyak termal?

Untuk memastikan bahawa gris haba mengekalkan keberkesanannya, simpan di tempat yang sejuk dan kering dari cahaya matahari langsung.Cap tiub gris harus diketatkan dengan selamat untuk mencegah kemasukan udara dan pengeringan gris.Simpan dalam kedudukan tegak untuk mengelakkan kebocoran dan pastikan komposisinya tetap konsisten untuk aplikasi optimum apabila digunakan seterusnya.Elakkan suhu yang melampau kerana mereka dapat mengubah struktur kimia gris, yang mempengaruhi prestasinya.