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如何用一些不同的廉價材料來有效地替代導(dǎo)熱膏?

電子設(shè)計 ? 來源:powerelectronicsnews ? 作者:Giovanni Di Maria ? 2021-04-12 11:07 ? 次閱讀

很多時候,組裝商和計算機(jī)維修人員沒有導(dǎo)熱膏。它是基本組件,因為它有助于冷卻CPU溫度,降低微處理器和散熱器之間的熱阻。在本文中,我們將看到如何用一些不同的,易于獲得的廉價材料來有效地替代導(dǎo)熱膏。

介紹

即使很多人沒有意識到導(dǎo)熱膏的作用,它也至關(guān)重要。通常,那些組裝計算機(jī)的人會忘記使用它,而將散熱器直接施加到CPU上。導(dǎo)熱膏的主要功能是幫助CPU(或其他芯片)將熱量傳遞到散熱器。如果沒有導(dǎo)熱膏,即使兩個部分緊密接觸,也會形成氣泡,從而限制熱量的通過。如果沒有導(dǎo)熱膏,就不要絕望。有許多可行且便宜的,容易找到的替代方案,可以暫時解決問題。導(dǎo)熱膏具有填充接觸表面的微觀缺陷的功能,這些缺陷不可避免地保留了空氣顆粒(見圖1)。由于空氣是不良的導(dǎo)熱體,因此CPU無法正常冷卻。

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圖1:接觸面缺陷中存在的空氣顆粒會阻止CPU正常冷卻

圖1a顯示了兩個接觸面(CPU和散熱器)的完美粘合和理想粘合。圖1b顯示了真正的附著力。這兩個表面不是十分光滑,并且微觀瑕疵中包含空氣(藍(lán)色氣泡),這會阻止熱量散發(fā)到外部。故意將不完美之處放大為一個想法。

導(dǎo)熱膏

導(dǎo)熱膏是一種致密的復(fù)合材料,用于改善電子元件與散熱器之間的熱接觸(圖2)。在CPU上必須使用它,因為它們是效率很低的組件,并且會在未使用的熱量中耗散大量能量。該糊通常由氧化鋅和硅酮制成,并且具有高導(dǎo)熱性的特征。也有液態(tài)金屬產(chǎn)品具有更高的導(dǎo)熱率。

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圖2:焊膏降低了熱阻并填充了微小的缺陷

主要需求是消散CPU的熱量,并將其通過金屬散熱器傳遞到周圍的空氣中。為此,CPU和散熱器之間必須有最小的熱阻。圖3顯示了對流和非對流冷卻的模擬

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圖3:一些熱模擬

在緊急情況下

導(dǎo)熱膏的基本任務(wù)是在CPU(或其他集成和電源電路)與散熱器之間建立熱橋。不可避免地,兩個面之間有很小的空白空間。它們不是空的而是充滿空氣,這是非常差的導(dǎo)熱體。如果存在氣泡,則散熱器的工作將毫無用處。微瑕疵必須填充導(dǎo)熱膏,以消除這些氣泡。如有必要,可以用在家中容易找到的其他油性物質(zhì)代替。重要的是,建議的解決方案在幾個小時或幾天內(nèi)有效。因此,有必要盡快涂上商用導(dǎo)熱膏。實際上,替代產(chǎn)品的衰減時間極短,操作數(shù)小時后,它們可能蒸發(fā),不再能提供所需的結(jié)果。讓我們看一些更有趣的例子。對于希望深入實驗的人來說,一個好主意是使用加熱板和足夠的散熱器來構(gòu)建一個模擬CPU溫度的散熱設(shè)備。可以使用傳感器或熱像儀檢測溫度。

可可和榛子奶油

可可和榛子利差,由于其柔軟的一致性,非常適合做一個有效的導(dǎo)熱膏(見圖4)。請記住,它們的使用不得超過2-3天。一些大約15分鐘的“負(fù)載”測試表明這些糊劑具有良好的功能。處理器在整個工作時間內(nèi)一直保持低溫狀態(tài)(在大約31°C的空閑模式下和大約40°C的“負(fù)載”模式下)。

圖4:可可和榛子醬可以很好地替代導(dǎo)熱膏

牙膏

牙膏還是導(dǎo)熱膏的極佳替代品。幾天后,它的結(jié)構(gòu)就會腐爛,特別是在工作溫度高的情況下。也可以按以下比例添加一點凡士林:

?牙膏:80%;
?凡士林:20%。

凡士林油脂的作用是防止牙膏變干。混合物必須混合至少5分鐘(見圖5)。在注射器中注入獲得的混合物,然后在CPU上(甚至在接觸側(cè)的散熱器上)涂上一層薄薄的涂層。從理論上講,它可以工作3-4個月,但最好是控制情況并每15-30天更換一次。去除金屬時,可能會看到小斑點。但是,只需加入90%的酒精和棉絨,即可消除這些污漬。然后可以再次粘貼該糊劑。顯然,并非所有牙膏都適合該目的。某些類型的牙膏具有比其他類型更高的導(dǎo)熱率。此產(chǎn)品類別太大,無法一概而論。應(yīng)該根據(jù)具體情況進(jìn)行嘗試。使用牙膏是一個很好的解決方案。實際上,不建議讓微孔充滿空氣。要觀察的牙膏的主要特征可能如下:

?對金屬表面的粘合強度;
?在不同溫度下的一致性;
?有效的操作時間,直到它完全到期為止;
?填補微觀表面缺陷的能力;
?電氣絕緣。

可以使用舊的信用卡作為刷子涂抹新的糊劑,以便均勻地涂抹混合物。

圖5:由牙膏和硅脂制成的導(dǎo)熱膏

鋁粉

可以通過將極細(xì)的鋁粉與凡士林油混合獲得另一種用作導(dǎo)熱膏的解決方案。為了避免氣泡的出現(xiàn),必須將混合物混合至少10分鐘。該粉末可在家中通過磨擦一塊鋁獲得,也可在專門商店購買。凡士林油具有較高的沸點(高于280°C),并且揮發(fā)性不高。鋁不會被浸入油中,因此不會氧化。

尿布疹膏

這種類型的奶油包含大量的氧化鋅,這是商業(yè)導(dǎo)熱膏的主要成分。您可以在散熱器上涂上一層薄薄的涂層,它可以很好地工作5-6個月,而不會出現(xiàn)問題。在涂上新漿之前,請先用酒精仔細(xì)清潔CPU表面。

其他解決方案

實驗解決方案無窮無盡,化學(xué)愛好者可以找到一個好的系統(tǒng)來制作緊急導(dǎo)熱膏。這里有一些其他可能的想法可以嘗試,也許是在舊的CPU上。應(yīng)當(dāng)記住,某些物質(zhì)盡管具有熱和電子有效性,但在高溫下可以持續(xù)很短的時間,因此它們的衰減相當(dāng)快地發(fā)生。以下是一些可以單獨或混合測試的產(chǎn)品:

  • 美國奶酪
  • 黃奶酪;
  • 發(fā)蠟;
  • 潤膚乳;
  • 牛油;
  • 香蕉;
  • 卡片;
  • 牙齒修復(fù)用膠粘劑;
  • 奶酪醬。

番茄醬和芥末醬也具有非常有趣的熱系數(shù),不幸的是它們會在約24-48小時內(nèi)腐爛。黃油和保濕劑也是出色的短期解決方案,但幾分鐘后它們就會融化。油可能滴在電路上也可能對主板和緊鄰的電子電路造成危險

結(jié)論

在網(wǎng)上,您可以找到導(dǎo)熱膏的許多替代品。手工方法會刪除CPU保修。沒有理由燒毀微處理器,因為商用導(dǎo)熱膏管的成本不到10美元,并且足以用于多種應(yīng)用。但是,成功的主要因素始終是對系統(tǒng)進(jìn)行足夠充分的冷卻。如果沒有,則需要添加一個更好,更高效的散熱器。還必須通過強大的恒定氣流來保證和確保組件的通風(fēng)。如果存在極端緊急情況,可以使用牙膏或發(fā)蠟作為臨時解決方案。當(dāng)需要使用真正的導(dǎo)熱膏時,您需要使用美工刀去除干燥的舊化合物,并用酒精和棉花擦拭兩個接觸面,最后去除多余的提取物。真正的商用導(dǎo)熱膏也變干了,必須定期重新施加。這些技術(shù)可以在舊計算機(jī)上實驗使用,不是很重要。他們可以確保幾天的自主權(quán)和良好的消散性。在任何情況下,新的主板和CPU都有足夠的過熱保護(hù),因此通過關(guān)閉電路,系統(tǒng)可以立即阻止異常情況的發(fā)生。最后,對于那些喜歡CPU超頻的人,不建議使用以上建議的方法。因此,通過關(guān)閉電路,異常情況將立即被系統(tǒng)阻止。最后,對于那些喜歡CPU超頻的人,不建議使用以上建議的方法。因此,通過關(guān)閉電路,異常情況將立即被系統(tǒng)阻止。最后,對于那些喜歡CPU超頻的人,不建議使用以上建議的方法。

編輯:hfy

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