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成为专家有捷径 散热原理与技术详解析

(2008-5-4)

正如我们在前面所说,散热器底面无论怎么处理,这种机械工艺不可能做出完全标准的平整面,在CPU散热器之间存在的沟壑或空隙总是不可避免的。存在于这些空隙中的空气对散热器的传导能力有着很大的影响,人所共知,空气的热阻值很高,因此必须用其他物质来降低热阻,否则散热器的传导性能会大打折扣,甚至无法发挥作用。这便是导热介质的由来。它的作用就是填充热源如CPU散热器之间大大小小的空隙,增大发热源与散热片的接触面积。

导热硅脂的性能参数

  由于导热硅脂属于一种化学物质,因此它也有反映自身工作特性的相关性能参数。只要了解这些参数的含义,就可以判断一款导热硅脂产品的性能高低。

  工作温度

  工作温度是确保导热硅脂处于固态或液态的一个重要参数,温度过高,导热硅脂会因黏稠度降低而变成液态;温度过低,它又会因黏稠度增加变成固态,这两种情况都不利于散热。导热硅脂的工作温度一般在-50℃~180℃。对于导热硅脂的工作温度,一般不用担心,毕竟通过常规手段很难将CPU的温度超出这个范围,除非您打算用液氮制冷——那个温度下大部分导热硅脂才会失去作用。

  热传导系数

  与常用的散热器材质相比,导热硅脂的热传导系统要小很多,目前一般规范中,对导热硅脂的热传导系数要求为1.13W/mK,与铜的401W/mk相比,差距不可同日而语,但与空气相比,仍高了许多。由此也可见,散热器底面是否平滑是多么重要,某些厂商宣称其底面不够平整的散热器只需靠导热硅脂填充而不影响其散热能力的说法多么无耻。

  热阻系数

  热阻系数表示物体对热量传导的阻碍效果。热阻的概念与电阻非常类似,单位也与之相仿(℃/W),即物体持续传热功率为1W时,导热路径两端的温差。热阻显然是越低越好,因为相同的环境温度与导热功率下,热阻越低,发热物体的温度就越低。热阻的大小与导热硅脂所采用的材料有很大的关系。

  介电常数

  对于部分没有金属顶盖保护的CPU而言,介电常数是个非常重要的参数,这关系到计算机内部是否存在短路的问题。普通导热硅脂所采用的都是绝缘性较好的材料,但是部分特殊硅脂(如含银硅脂等)则可能有一定的导电性。当然,目前的CPU都加装了用于导热和保护核心的金属顶盖,因此不必担心导热硅脂溢出而带来的短路问题,但在涂抹时也必须注意不要将导热硅脂误涂到其他地方如主板上。

  主流散热器所用导热硅脂的介电常数都大于5.1。

  黏度

  黏度即指导热硅脂的黏稠度。一般来说,导热硅脂的黏度在68左右。

使用导热硅脂的注意事项

  导热硅脂涂抹时最重要的是均匀,能够覆盖CPU核心就可以,完全没必要涂抹太多甚至厚厚一层,那样反而会影响散热器的性能,要清楚所谓的导热硅脂的热传导系数高只是相比于空气而言,与散热器材质如铜甚至铝相比,要低得多。

  此外,大多数普通导热硅脂在使用一年或更长时间后,会出现“干化”或“硬化”现象,大大影响散热效果。因此,要保证系统长期稳定地工作,定期清理并重新涂抹硅脂也是必要的。



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