爱机避暑夏令营(五):轻涂抹 快退烧——导热硅脂作用大

新手学堂

夏日炎炎,对一切能降温的东东的兴趣都高了起来。很多人说,酷暑是检测电脑散热性能的晴雨表,此言不虚——如果你家平时正常使用的电脑一到夏天,就出现死机、程序异常、黑屏、花屏等问题,在散热器正常的情况下,检查一下散热片和芯片之间是否有足够的硅脂、硅脂是否已老化或脏污是必要手段。那么,硅脂是什么呢?

电脑的“退烧剂”

很多DIY用户都会接触到硅脂,其全称叫导热硅脂,俗称“散热膏”或“导热膏”,是呈膏状的高效散热产品,填充在配件和散热片之间,它具备“润滑剂+导热层+退烧剂”的多重功效,能充分润泽接触表面,从而形成一个非常低的热阻接口,比配件与散热器接触面中间的空气热传导效率高多了。涂抹上它,就能够帮助CPU等发热大户迅速“退烧”。

从基本特性上来看,硅脂一般是以特种硅油作基础油,以新型金属氧化物作填料,配以多种功能添加剂,经特殊的工艺加工而成的白色或其他色的膏状物。具备极佳的导热性、电绝缘性和使用稳定性,耐高低温性能好;对接触的金属材料(铜、铝、钢)无腐蚀;具备极低的挥发损失,不干、不熔化,具备良好的材料适应性和较宽的使用温度范围(最高250℃);无毒、无味、无腐蚀性,化学、物理性能稳定,是耐热配件理想的介质材料,而且性能稳定,在使用中不会产生腐蚀气体,不会对所接触的金属产生影响。

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大瓶装白色硅脂
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吸管装灰色硅脂

涂抹硅脂的妙处

很多初次接触电脑硬件的朋友都有这样的疑问——为什么需要在芯片(特别是高性能CPU/GPU)和散热片之间涂抹硅脂呢?大家知道,即使是表面非常光洁的两个平面在相互接触时都不可能充分接触,都会有空隙出现,这些空隙中的空气是热的不良导体,会阻碍热量向散热片的传导。而导热硅脂就是一种可以填充这些空隙,使热量的传导更加顺畅迅速的材料。

使用时,只要将硅脂涂抹于发热配件和散热器装配面(物理接触面),便可帮助消除接触面的空气间隙增大热流通,达到减小热阻,降低发热配件的工作温度,提高可靠性和延长使用寿命的目的。而且由于导热硅脂具有良好的表面浸润特性,容易流入界面上的空隙中进行填充,从而得到最低的热抗阻,这样就可用来向散热片传导CPU/GPU散发出来的热量,使CPU/GPU温度保持在一个可以稳定工作的水平,防止CPU/GPU这类高功率配件因为散热不良而损毁,并延长使用寿命。

你知道吗?>>硅脂和硅胶有别

导热硅胶和导热硅脂都属于热界面材料。导热硅胶就是导热RTV胶,在常温下可以固化的一种灌封胶,和导热硅脂最大的不同就是导热硅胶可以固化,有较强的粘接性能。两者都充当中间传热的填充介质,外观也相似,但硅胶主要的成分是二氧化硅,它具有非常好的粘性,而硅脂是没有黏性的。所以硅胶主要用在没有扣具或固定装置的散热器中,而硅脂主要是用在有扣具固定的散热设备中。在使用时如果误将硅胶当作硅脂,你的CPU和散热器就会难分难解,很难分开了,一旦散热器损坏,要想换散热器就只好连CPU一起换了。

多姿多彩的硅脂

除了常见的白色导热硅脂,市场上常见的还有灰色、黄色、褐色、黑色的导热硅脂。为什么硅脂会出现不同的色彩呢?这是为了改变导热系数加入了不同填充料的缘故。

通常导热填充料可以选用石英砂、银粉、石墨粉、铜粉、焊锡粉。高档填充料是氮化铝与金刚石,所以不同导热硅脂价格会出现巨大差异。而掺有不同导热材料的硅脂也会呈现不同色彩,如掺有石墨的硅脂呈灰色或褐色,掺有铜粉的硅脂呈黄色,掺有焊锡粉的硅脂呈黑色。但要注意,那种没有金属外壳封装、核心外露的CPU/GPU/南北桥芯片,在使用掺有金属填充物硅脂时要特别注意用量,以免因硅脂蔓延到电路上造成短路烧芯等问题。

我们一般见到硅脂主要被用在CPU、GPU、南北桥芯片等散热场合,其实硅脂应用途径很广泛。硅脂可以广泛用于各种导热场景,如电视机、DVD的CPU和功放管,同时也适用于电子元器件的热传递,如晶体管、镇流器、热传感器等。

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涂抹带金属粉末的硅脂时别涂到芯片四边的电阻等元器件上

淡妆浓抹不相宜

不同人涂抹硅脂有不同方法,有的人会在芯片中央点一滴,然后盖上散热片压平;有的会在芯片上涂上厚厚一层,有的则会在芯片和散热片的接触面上都涂上薄薄一层。从实际效果上来看,分别在芯片表面和散热片的接触面上都涂上薄薄一层是最佳的涂抹方法。在涂抹时可用竹签或用刮刀进行混合,然后取适量导热硅脂,将其涂抹在芯片和散热器表面(提示:如果散热器底部在出厂时已涂抹有硅脂,则只需揭开保护膜即可),用弹片或扣件接合处理器和散热器。

不过硅脂虽好,也不能贪多,毕竟涂抹硅脂的目的只是要填充散热器和发热配件之间的空气缝隙,以获得更大的热导率,但其热导率始终比金属散热器要低,如果涂得太厚,不仅起不到提高热导率的作用,反而会给CPU/GPU“盖上一层棉被”,让它们高烧不退;而如果涂得太薄则不能有效填充散热器和发热配件之间的空气缝隙,提高热导率的作用不够明显,也就没什么用了。

如果多次取下散热器后发现硅脂量不够、老化或脏污该怎么办呢?在重新装配前先用酒精清洗散热片和组件界面,并可用清洁的布蘸取适当的溶剂以擦除剩余材料。清洁过后,确保在使用之前散热器是干燥的,然后再重新涂抹硅脂。

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滴上一滴,然后抹均匀

课堂作业>>

我们上次的作业是说出大尺寸风扇和小尺寸风扇各自在风量和风压上的特点。

来自浙江的康荣说:大尺寸风扇风量和风压都较大,小尺寸风扇风压较大,风量不够大。

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涂抹硅脂有什么讲究?