本帖最后由 pokerkings 于 2017-7-4 14:20 編輯 ) g3 ^9 A2 w8 n* S+ u& X9 f0 T
* [. j7 Z# d% q6 E1 {" [可能有人會認為,,CPU表面或散熱片底部都非常光滑,它們之間不需要導(dǎo)熱介質(zhì),。這種觀點是錯誤的,!由于機械加工不可能做出理想化的平整面,因此在CPU與散熱器之間存在很多溝壑或空隙,,其中都是空氣,。 7 K: D: w3 V# r' H/ }8 l
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我們知道,,空氣的熱阻值很高,,因此必須用其他物質(zhì)來降低熱阻,否則散熱器的性能會大打折扣,,甚至無法發(fā)揮作用,。于是導(dǎo)熱介質(zhì)就應(yīng)運而生了,它的作用就是填充處理器與散熱器之間大大小小的空隙,增大發(fā)熱源與散熱片的接觸面積,。因此,,熱傳導(dǎo)只是導(dǎo)熱介質(zhì)的一個作用,增加CPU和散熱器的有效接觸面積才是它最重要的作用,。
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導(dǎo)熱介質(zhì)有哪些:
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一,、導(dǎo)熱硅脂 導(dǎo)熱硅脂是目前應(yīng)用最廣泛的一種導(dǎo)熱介質(zhì),它是以硅油為原料,,并添加增稠劑等填充劑,,在經(jīng)過加熱減壓、研磨等工藝之后形成的一種酯狀物,,該物質(zhì)有一定的黏稠度,,沒有明顯的顆粒感。導(dǎo)熱硅脂的工作溫度一般在-50℃~180℃,,它具有不錯的導(dǎo)熱性,、耐高溫、耐老化和防水特性,。 8 x6 Y* m2 t# D6 b9 s M, U
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(▲導(dǎo)熱硅脂)
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在器件散熱過程中,,經(jīng)過加熱達到一定狀態(tài)之后,導(dǎo)熱硅脂便呈現(xiàn)出半流質(zhì)狀態(tài),,充分填充CPU 和散熱片之間的空隙,,使得兩者之間接合得更為緊密,進而加強熱量傳導(dǎo),。通常情況下,,導(dǎo)熱硅脂不溶于水,不易被氧化,,還具備一定的潤滑性和電絕緣性,。 p# S: e* a r1 C7 h
二、導(dǎo)熱硅膠 和導(dǎo)熱硅脂一樣,,導(dǎo)熱硅膠也是由硅油添加一定的化學(xué)原料,,并經(jīng)過化學(xué)加工而成。但和導(dǎo)熱硅脂不同的是,,在它所添加的化學(xué)原料里有某種黏性物質(zhì),,因此成品的導(dǎo)熱硅膠具有一定的黏合力。 / r; q7 e1 M/ M
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(▲導(dǎo)熱硅膠) 5 b1 f0 g# \' P& Q- v; y
導(dǎo)熱硅膠最大的特點是凝固后質(zhì)地堅硬,,其導(dǎo)熱性能略低于導(dǎo)熱硅脂,。市面上有兩種導(dǎo)熱硅膠:一種在凝固后為白色固體,另一種在凝固后為黑色帶有光澤的固體,。一般廠商都習(xí)慣用第一種硅膠作為散熱片和發(fā)熱物體之間的黏合劑,,它的優(yōu)點是黏性非常強,,可這又恰恰成了它的缺點。我們需要維修時,,往往在費盡九牛二虎之力將黏合的器件和散熱器分離后,,會發(fā)現(xiàn)兩者的接觸面上殘留大量的固體白色硅膠,這些硅膠相當(dāng)難以清除干凈,。相比之下,,第二種硅膠優(yōu)勢就比較明顯:一來它的散熱效率要高于第一種,二來它凝固后生成的黑色固體較脆,,殘留物很容易清除,。不管怎樣,導(dǎo)熱硅膠的導(dǎo)熱效能不強,,而且容易把器件和散熱器“黏死”,,因此除非特殊情況才推薦用戶采用。
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三,、石墨墊片 , b' S" x$ ]$ Z. r& E+ `
這種導(dǎo)熱介質(zhì)較為少見,,一般應(yīng)用于一些發(fā)熱量較小的物體之上。它采用石墨復(fù)合材料,,經(jīng)過一定的化學(xué)處理,,導(dǎo)熱效果極佳,適用于電子芯片,、CPU等產(chǎn)品的散熱系統(tǒng),。在早期的Intel盒裝P4處理器中,附著在散熱器底部上的物質(zhì)就是一種名為M751的石墨導(dǎo)熱墊片,,這種導(dǎo)熱介質(zhì)的優(yōu)點是沒有黏性,,不會在拆卸散熱器的時候?qū)PU從底座上“連根拔起”。 & {( i1 t) I' ~: i3 k }8 C
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(▲石墨墊片) 9 A# h, U; D5 n& O
上述幾種常見的導(dǎo)熱介質(zhì)外,,鋁箔導(dǎo)熱墊片,、相變導(dǎo)熱墊片(外加保護膜)等也屬于導(dǎo)熱介質(zhì),但是這些產(chǎn)品在市面上很少見,。
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四,、軟性硅膠導(dǎo)熱墊
$ j* v6 d& P6 {) ]/ D* v軟性硅膠導(dǎo)熱絕緣墊具有良好的導(dǎo)熱能力和高等級的耐壓絕緣,導(dǎo)熱系數(shù)1.75W/mK,抗電壓擊穿值4000伏以上,是是取代導(dǎo)熱硅脂的替代產(chǎn)品,,其材料本身具有一定的柔韌性,,很好的貼合功率器件與散熱鋁片或機器外殼間的,從而達到最好的導(dǎo)熱及散熱目的,,符合目前電子行業(yè)對導(dǎo)熱材料的要求,,是替代導(dǎo)熱硅脂導(dǎo)熱膏加云母片的二元散熱系統(tǒng)的最佳產(chǎn)品。該類產(chǎn)品可任意裁切,,利于滿足自動化生產(chǎn)和產(chǎn)品維護,。
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(▲軟性硅膠導(dǎo)熱墊) ; M% s; v% r: r6 Z5 {
硅膠導(dǎo)熱絕緣墊的工藝厚度從0.5mm~5mm不等,每0.5mm一加,即0.5mm 1mm 1.5mm 2mm~5mm,特殊要求可增至15mm,專門為利用縫隙傳遞熱量的設(shè)計方案生產(chǎn),能夠填充縫隙,完成發(fā)熱部位與散熱部位的熱傳遞,同時還起到減震 絕緣 密封等作用,能夠滿足社設(shè)備小型化 超薄化的設(shè)計要求,是極具工藝性和使用性的新材料,。阻燃防火性能符合U.L 94V-0 要求,并符合歐盟SGS環(huán)保認證,。 " L7 J( W6 u) ^+ K
五,、相變導(dǎo)熱材料 3 F4 P( \5 A0 ~
相變材料主要用于要求熱阻小,熱傳導(dǎo)效率高的高性能器件,主要用于微處理器和要求熱阻低的功率器件,以確保良好散熱.相變導(dǎo)熱材料在45℃-58℃時發(fā)生相變并在壓力作用下流進并填充發(fā)熱體和散熱器之間的不規(guī)則間隙,擠走空氣,以形成良好導(dǎo)熱介面。 7 f/ x# `: Y ~. e" H/ B ]
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(▲相變導(dǎo)熱材料)
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導(dǎo)熱材料也有性能參數(shù):由于導(dǎo)熱硅脂屬于一種化學(xué)物質(zhì),,因此它也有反映自身工作特性的相關(guān)性能參數(shù),。我們只要了解這些參數(shù)的含義,就可以判斷一款導(dǎo)熱材料的性能高低,。 3 n3 z- u' G/ h
(1)工作溫度:工作溫度是確保導(dǎo)熱材料處于固態(tài)或液態(tài)的一個重要參數(shù),,溫度過高,導(dǎo)熱材料會因轉(zhuǎn)化為液體,;溫度過低,,它又會因黏稠度增加變成固態(tài),這兩種情況都不利于散熱,。導(dǎo)熱硅脂的工作溫度一般在-50℃~180℃,。對于導(dǎo)熱硅脂的工作溫度,我們不用擔(dān)心,,畢竟通過常規(guī)手段很難將CPU的溫度超出這個范圍,。 / i) T. o! [% P1 d2 ~
(2)熱傳導(dǎo)系數(shù):導(dǎo)熱硅脂的熱傳導(dǎo)系數(shù)與散熱器的基本一致,它的單位為W/mK,,即截面積為1平方米的柱體沿軸向1米距離的溫差為1開爾文(1K=1℃)時的熱傳導(dǎo)功率,。數(shù)值越大,表明該材料的熱傳遞速度越快,,導(dǎo)熱性能越好,。目前主流導(dǎo)熱硅脂的熱傳導(dǎo)系數(shù)均大于1.134W/mK。 # }3 O2 |" j4 E; I! J% b5 g
(3)熱阻系數(shù):熱阻系數(shù)表示物體對熱量傳導(dǎo)的阻礙效果,。熱阻的概念與電阻非常類似,,單位也與之相仿(℃/W),即物體持續(xù)傳熱功率為1W時,,導(dǎo)熱路徑兩端的溫差,。熱阻顯然是越低越好,因為相同的環(huán)境溫度與導(dǎo)熱功率下,,熱阻越低,,發(fā)熱物體的溫度就越低。熱阻的大小與導(dǎo)熱硅脂所采用的材料有很大的關(guān)系,。 : [- P d4 |. c
(4)介電常數(shù):對于部分沒有金屬頂蓋保護的CPU而言,,介電常數(shù)是個非常重要的參數(shù),這關(guān)系到計算機內(nèi)部是否存在短路的問題,。普通導(dǎo)熱硅脂所采用的都是絕緣性較好的材料,,但是部分特殊硅脂(如含銀硅脂等)則可能有一定的導(dǎo)電性�,,F(xiàn)在許多CPU都加裝了用于導(dǎo)熱和保護核心的金屬頂蓋,因此不必擔(dān)心導(dǎo)熱硅脂溢出而帶來的短路問題,。目前主流散熱器所用導(dǎo)熱硅脂的介電常數(shù)都大于5.1,。 " t# ]8 S' T1 r& a/ k
(5)黏度:黏度即指導(dǎo)熱硅脂的黏稠度。一般來說,,導(dǎo)熱硅脂的黏度在68左右,。 4 j9 o: P+ z& |9 r0 {
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