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别再纠结散热器 选对硅脂也能省钱?

发布时间:2020-03-31 15:07

   8摄氏度,对于我们生活中来说可能并不起眼,不过对于有些电子设备来说,温度高出10℃,使用寿命会减少一半。“同样的散热器在使用不同种类的散热硅脂时,温度最大可能会相差8度左右。”

   当你还再为散热器的价格和散热能力而纠结的时候,你是否会想过夹在散热器和CPU顶盖间不起眼的导热硅脂呢?我们每个人都知道如何正确的去涂抹硅脂,如何增大散热器和CPU的贴合程度来提高散热效果。但是,当我们面对那些颜色、类型不同的硅脂时,有没有想过,只要选对合适的硅脂,Pokerstars扑克之星亚洲版APP。不仅会对提升散热能力有一定的帮助,而且也会带来不错的静音效果。更为重要的是,可以为我们省下一笔升级散热器的费用。

   作为发热源与散热器的第一道接触线,看似无所谓的散热硅脂其实在整个散热过程中扮演着非常重要的角色。为了让大家对不同类型硅脂的散热效果有一个更加深刻的理解,此篇文章将对硅脂的类型、参数和价格等进行详细说明。而对于硅脂的涂抹方式感兴趣的玩家,可以参考《散热硅脂的正确使用方法》《走出涂硅脂3大误区》两篇文章。

   首先让我们来弄清个问题,相信目前仍然有不少用户把硅脂和硅胶看做同一种产品,只是叫法略有不同而已。简单点来说,导热硅脂又叫硅膏,目前最为常见,常温下是粘稠的液体状态,不会凝固。而导热硅胶是硅橡胶的一种,有固态和液态两种,大部分为白色,导热能力要比硅膏差,其中液态硅胶属于一种液体橡胶,当暴露在空气中一定时间后,就会变为橡胶状的固态形态,粘合力非常强。

   导热硅脂由于不会凝固、导热能力强、价格便宜等特点,让其已经成为了当下DIY市场上的主流产品。大多数导热硅脂是由硅油+填充物组成的,由于填充物的不同,使得硅脂有多种颜色。关于硅脂颜色和填充物的区别,将在后文进行详细说明。

   固态的导热硅胶相比膏状硅胶来说,在使用上更加方便,只需贴在热源的散热器的中间即可,并且可以根据热源的面积不同自行裁剪来调整大小。

   导热硅胶通常用于低端显卡等设备上,有些膏状硅胶凝固之后,很难再被取下。并不适用于在民用CPU上使用,其导热能力要比导热硅脂差,凝固后很难将散热器取下,不便于玩家的日常清理及升级。对于我们DIY玩家来说,在目前已经很少能够用到导热硅胶了。所以玩家在购买导热硅脂时,一定要弄清楚两者的区别,避免错把硅胶当做硅脂来使用。

   对于导热硅脂来说,其性能参数并不比一款机箱少多少。对于普通玩家来说,我们只要看重其导热系数和传热系数两个主要参数即可。(以下数据来自超能网)

  导热系数的单位为W/m·K,表示截面积为1平方米的柱体沿轴向1米距离的温差为1开尔文(K=℃+273.15)时的热传导功率。数值越大,表明该材料的热传递速度越快,导热性能越好。

  各种物质的导热系数相差很大,其根本原因在于不同的物质其导热机理存在着差异。一般而言,金属的导热系数最大,非金属和液体次之,气体的导热系数最小。

  比如银的导热系数为420,铜为383,铝为204,水的导热系数为0.58左右,而空气 的只有0.023左右,目前主流导热硅脂的导热系数均大于1W/m·K,优秀的可达到6W/m·K以上,是空气的200倍以上。但是和铜铝这些金属材料相比,导热硅脂的导热系数只有它们的1/100左右,换而言之,在整个散热系统中,硅脂层其实是散热瓶颈之所在。目前所知的导热系数最高为物质为金刚石,可达到1000-2000W/m·K。

  传热系数指在稳定传热条件下,围护结构两侧流体温差为1℃(或1K),1小时内通过1平方米面积传递的热量,单位是W/㎡·K(或W/㎡·℃)。

  注意传热系数和导热系数是两个不同概念,在导热硅脂中,应该更多的是导热系数,也是标准的,只是有的厂商会在自己的产品中,使用传热系数这个指标。

  热阻系数表示物体对热量传导的阻碍效果,单位℃/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。

  目前主流导热硅脂的热阻系数均小于0.1℃/W,优秀的可达到0.005℃/W。

  粘度是流体粘滞性的一种量度,指流体内部抵抗流动的阻力,用对流体的剪切应力与剪切速率之比表示,粘度的测定方法,表示方法很多,如动力粘度的单位为泊(poise)或帕·秒。

  对于导热硅脂来说,粘度在2500泊左右,具有很好的平铺性,可以容易地在一定压力下平铺到芯片表面四周,而且保证一定的粘滞性,不至于在挤压后多余的硅脂会流动。

  由于硅脂本身的特性,其工作温度范围是很广的。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,导热硅脂流体体积膨胀,分子间 距离拉远,相互作用减弱,粘度下降;温度降低,流体体积缩小,分子间距离缩短,相互作用加强,粘度上升,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,我们不用担心,毕竟通过常规手段很难将CPU/GPU的温度超出这个范围。

  介电常数用于衡量绝缘体储存电能的性能,指两块金属板之间以绝缘材料为介质时的电容量与同样的两块板之间以空气为介质或真空时的电容量之比。介电常数代表了电介质的极化程度,也就是对电荷的束缚能力,介电常数越大,对电荷的束缚能力越强。

  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。空气的介电常数约为1,常见导热硅脂的介电常数约为5。

  油离度是指产品在200℃下保持24小时后硅油析出量,是评价产品耐热性和稳定性的指标。将硅脂涂敷在白纸上观察,会看到渗油现象,油离度高的,分油现象明显;或打开长期放置装有硅脂的容器,油离度大的硅脂,在硅脂表面或容器四周看见明显的分油现象。

   在弄清楚导热硅脂和硅胶的区别后,下面我们就来看看硅脂在颜色上的区别。目前市面上最为常见的有白色、灰色两种颜色的硅脂产品。顾名思义,硅脂的主要成分为硅油,其特点为特性稳定,耐高温和低温,并且不会出现变稠和变稀的情况出现。加上不易发挥、价格便宜等特点,让其成为目前主流的热传导介质。

   白色的硅脂成分主要为硅油,添加物相对来说也比较少,在导热能力上较弱,所以价格非常便宜,在一些低端显卡上我们经常可以看到它的影子。不过随着目前硬件对散热需求的增加,这种白色硅脂已经逐渐退出市场。

   而灰色硅脂由于内部添加物较多,所以颜色相对要深一些。大部分灰色硅脂内部的填充物为石墨、铝粉。不过由于金属粉末具备一定的导电性,如果溢出的话会对硬件造成损害,所以目前有些硅脂使用较高绝缘度的金属氧化物来代替金属粉末,让玩家不必再为导电性而发愁。为了进一步提高硅脂的导热能力,目前一些厂商还会在硅脂中添加一定比例的银粉。

   金色的硅脂目前在市面上较为少见,原因是在导热系数上,银为429左右,而金只有317。更高的成本和更低的导热系数让金色硅脂已经非常难找到了。

   除了以上介绍的几种成分外,目前一些专为发烧玩家打造的顶级硅脂使用导热能力更强的复合化合添加物。比如NT-H1。

   看到这里,相信许多玩家都会问,硅脂如何能够为我们省钱呢?试想一下,同样是降低5度的差距,多花30元的硅脂和多花100元的散热器同样都可以实现,哪个更划算?不过,这种情况也要因人而异,毕竟每个玩家在散热能力上有着不同的要求。

   在只使用微距镜头拍照后,无论是使用几次的CPU还是散热器底座,我们都可以在看似光滑的表面上发现出许多划痕及凹槽。这也就是我们为什么需要使用硅脂的原因了。

   最后,再让我们一起来看看网友们关于硅脂的一些问题。作为散热的第一道接触线,除了使用正确的涂抹方法之外,我们还要根据自己处理器的发热量、预算金额以及散热器的选购上合理搭配,才可以在获得不错散热能力的同时,节省下一定的金额。并且较低的处理器温度也可以让CPU散热器风扇运行更加静音。

   由于硅脂体积较小,属于装机周边产品,其作用也经常被人们所遗忘,所以大多数人还是会使用散热器包装中所提供的硅脂。毕竟对于使用整合平台及入门级DIY玩家来说,所使用的硬件发热量相对较低,自带的硅脂已经完全够用。而对于那些DIY玩家们来说,在使用较高配置的平台下,由于使用硬件的发热量比整合平台 高出许多,所以笔者建议玩家们还是单独购买那些导热性能更好的硅脂产品。毕竟目前导热能力不错的硅脂产品价格一般在10-20元左右,还是比较值得的。

   笔者认为,在购买时,首先要看的是热传导率,单位是W/㎡·K(或W/㎡·℃),数值越高越好。其次就是容量,目前的硅脂一般都用重量表示,单位为克 (g),使用次数根据不同的涂抹方法和热源的面积而不同。另外,由于硅油的特性,让导热硅脂放置时间长了的话会出现析油的情况,所以笔者不建议玩家一次购 买太多硅脂,避免长时间放置而影响导热能力。