Тестирование специализированных, стандартных, редко применяемых термо-интерфейсов.

7 апреля 2010, среда 22:13
для раздела Блоги
Предисловие.

Эта статья, является результатом давних сомнений, в качестве некоторых тепловых интерфейсов, применяемых в компьютерной, и не только, технике. Дело в том, что некоторые из них, достаточно трудно проверить на профф-пригодность, в их стандартных “ореалах обитания”, другие же – просто не так распространенны, и, видимо, по этой причине не попали на страницы многочисленных обзоров.… Постараюсь, восполнить этот пробел.


Что тестируем.

Для начала, думаю необходимо пояснить, что я подразумеваю под редко применяемыми интерфейсами. Это те материалы, которые не применяются при сопряжении процессоров и видео чипов, с радиаторами кулеров. Например термоклей. Как правило, применяется для приклеивания радиаторов к микросхемам памяти, или на элементы питания мат. плат, и видео карт. Кроме того, к этим материалам я отношу те, которые применяются в качестве изоляции, между силовыми элементами компьютерных блоков питания, и радиаторами. Если кто-то не понял, не беда, дальше будет понятнее.
Поехали.

Первый термо-материал – так полюбившиеся китайским сборщикам БП “резиновые прокладочки”:


Термо-прокладки

Такие прокладки, можно обнаружить практически в любом китайском БП. Я не знаю, что применяют в таких случаях “Брендовые” производители, но в тех, относительно дешёвых блоках что я разбирал, (от 300Вт до 600Вт), ставят именно их.
Вместе с тем, в моём UPS-е, APC, “SMART-UPS 700I NET” практически все силовые элементы, стоят на таких же прокладочках! А он то не из дешёвых….

Свойства материала – мягкие, похожи на прорезиненную ткань, легко режутся. Вообще, чисто в пользовании, они очень удобны, в отличие от той-же слюды.

Так что в них плохого?
Дело в том, что у меня большие сомнения, в хорошей теплопроводности этого материала. Как-то давно, я провёл следующий эксперимент: не закручиваю крышку БП винтиками, подключил его к компу, и погонял с полчасика под нагрузкой.… Затем, быстро выключив комп, (кнопочкой на БП ), откинул крышку и стал прощупывать, что как греется. И тогда я обнаружил, что при тёплом радиаторе выходных диодных сборок, сами диоды, были раскалёнными! Само собой, вывод – теплопередачи нет, а следовательно материал плохой проводник тепла. С тех пор, все блоки питания которые ко мне попадают, и которые будут устанавливаться в компьютеры с немалым потреблением, я перебираю. То есть, меняю, (если надо), силовые элементы, конденсаторы не внушающие доверия, и в обязательном порядке, меняю вышеупомянутые резинки, на слюду с термопастой.
Как правило, после такой переделки, поток воздуха из блока питания, становится ощутимо теплее, чем до оной.
Однако недавно, я задумался о том, что в том, старом своём эксперименте, я не попробовал просто промазать термопастой, эти прокладки, а сразу заменил.
Может они не так уж и плохи? Ну не могут же быть китайцы такими раздолбаями, чтоб везде пихать откровенную дрянь… Понятно, когда они экономят, но здесь то – какая экономия?!
Озадачившись этим вопросом, я попытался найти ответ в интернете, но ничего не нашёл. Никто их не тестировал. А значит – тесту быть!

Следующий материал – это разумеется, слюда.


Слюда

Уж коли я меняю “резинки” на неё, её тоже надо включить в тестирование. Вдруг она хуже? - Вот будет весело

Для тех, кто не знает, слюда, это гладкий материал, похожий на стекло, очень хрупкий.
Применяется в электронике, с незапамятных времён, как изолятор, между греющимися деталями, и радиатором.

Свойства: материал легко режется ножницами, но очень хрупкий. Не горит и не плавится. Может расслаиваться.

Та слюда что у меня, достаточно толстая, около 0,15мм, напряжение пробоя – 1500В. При желании, её легко можно расслоить, на несколько более тонких пластин, (в том случае, если применять в низковольтных цепях), но я этого не делал.

Следующий термо-интерфейс – термоклей, Arctic Silver Thermal Adhesive.


Термоклей, Арктик Сильвер

Очень интересная шняга.

Для чего нужен термоклей? Сфер применения немало, я уже упоминал в начале -
цитата:
применяется для приклеивания радиаторов к микросхемам памяти, или на элементы питания мат. плат, и видео карт.

Да и мало-ли… Например, можно приклеивать кусочки слюды к радиатору клеем, а уже сами детали, прикручивать к слюде на термопасту.

Данный термоклей, Arctic Silver Thermal Adhesive, я приобрёл примерно год назад, по цене, что-то около 14уе. С тех пор, неоднократно им пользовался.

Его характеристики: (перевод хар-тик, выложенных на родном сайте продукта - http://www.arcticsilver.com/arctic_silver_thermal_adhesive.htm).

- Сделан на основе микрочастиц серебра, 99.8% чистого серебра.

- Содержание серебра по весу: 62% - 65% .

- Большая теплопроводность: более чем 7.5 W/mK

- Диапазон температур: - 40C to >150C (сила сцепления ослабевает при отрицательных температурах в связи с кристаллизацией)

- Ничтожная электрическая проводимость: Термоклей Arctic Silver Thermal Adhesive был разработан, чтобы проводить тепло, но не проводить электричество.

Замечание: Не смотря на то что термоклей Arctic Silver был спроектирован специально с высоким электрическим сопротивлением, не следует его наносить на электрические дорожки и контакты плат. Отвердевший термоклей обладает незначительной электрической емкостью и может потенциально вызвать проблемы, если покроет две соседних дорожки.

Из своих впечатлений отмечу следующее: во-первых, двух компонентный, а значит не высохнет во время хранения; во вторых, очень легко смешивать необходимое количество, и легко наносить, он достаточно жидкий; ну а главное, это конечно то, что в комплекте такой гламурный шпателёк!

Из минусов - только цена, да и то, учитывая расход, его на долго хватит.

Но есть у термоклеев, (не именно у этого, а вообще), одно нехорошее свойство – их теплопроводность гораздо хуже нормальной термопасты, а это, сразу ограничивает сферу их применения.
Здесь, сразу возникает вопрос – а насколько термоклей, хуже термопасты?
Ответ – Нинаю ...

Это как с “Гезиновыми Пгокладочками” в БП, вроде хуже, а насколько – никто не знает. Тестов я не нашёл, может плохо искал…
Короче, проверим

Но для того чтоб как то оценить результаты данных материалов, нам нужен какой-то эталон, и в качестве оного, будут выступать две термопасты - Отечественная КПТ8, и Arctic Silver Ceramique.

КПТ8:


КПТ8

Паста теплопроводная, кремнийорганическая, характеристики:

- Рабочий интервал температур: от −60 до +180º С

- Теплопроводность, при 20º С — 0,7 Вт/(м•К)

- Масса в тюбике – 17г.

Свойства: паста не очень густая, легко наносится, и так же легко удаляется. Не знаю, есть ли смысл подробно на ней останавливаться, её свойства и так хорошо известны.

Следущая паста - Arctic Silver Ceramique.


Термопаста, Арктик Сильвер - Керамика

Характеристики: (перевод хар-тик, выложенных на родном сайте продукта - http://www.arcticsilver.com/ceramique.htm).

– Теплопроводность: >200,000W/m2.°C (0.001-дюймовый слой)

– Средний размер частицы: <0.38 микрон <0.000015 дюймов (если выстроить 67 частиц в ряд, то его длина будет составлять 1/1000-ую дюйма. )

– Ограничения по температуре: Пик: от –150°C до >180°C Длительная работа: от –150°C до 125°C

Данная паста, выпускается в двух разных фасовках – Шприц 2.5гр, и шприц – 22гр. Я в своё время, приобрёл именно 22 граммовый шприц.

Свойства: паста очень густая, тяжело размазывается, удаляется примерно как КПТ8. Интересная особенность – несмотря на то, что паста густая, после установки кулера, если дать ей поработать пару часов, то она становится очень текучей, и практически все излишки, выдавливаются.

Я как-то давно, для себя, сравнивал эффективность КПТ8 и Керамики, и они показали идентичные результаты. Поэтому, в повседневной практике, мой выбор ложится на ту, или иную термопасту, исходя из требуемых механических свойств: если кулер ставится на голое ядро, применяю Керамику, (она густая, срабатывает как некий демпфер, смягчая посадку кулера и защищая кристалл), а если на теплораспределительную крышку – использую КПТ8, её излишки проще выдавить, она не такая густая.

Итак, с материалами разобрались, а на чём проверять? Нужен “нагреватель”, да ещё и с датчиком температуры…
Сегодня, в качестве нагревателя с интегрированным сенсором, выступит ГПУ видео карты GeForce 9800GT.

Значит следующий пункт –

Как тестируем.

Вот “подопытная” карта:


(кликните по картинке для увеличения)

Карта и кулер

Она у меня весьма своеобразная, производитель установил на ней переключатели, которые позволяют изменять напряжения на ГПУ и памяти, но в данный момент оба переключателя устанавливались в положение “Low”, что соответствует напряжению на ГПУ = 1,1В.

Надо сказать, здесь тоже были некоторые сложности. Во-первых, я не был уверен, что теплопроводности слюды и “резиночек”, будет достаточно, чтоб хоть в простое охладить видяшку.
А во-вторых, как потом отдирать термоклей? Я решил что как нибудь отдеру.
Дальше – больше, на чип ГПУ прокладки оказались слишком малы, даже самая большая:


(кликните по картинке для увеличения)

Не хватает

Видите, отверстие мешает… В итоге, я сделал так, вырезал тонкую полоску из другой резинки, и состыковал. Вот так:


(кликните по картинке для увеличения)

Склейка

А что делать.… Придётся так.

Кроме того, обычно, видяха стоит у меня с самодельным кожухом на кулере, который выгоняет весь нагретый воздух за пределы кейса, но этот вариант неудобен тем, что каждый раз снимать и одевать кожух слишком долго. Поэтому, для тестов я установил на кулер видео карты 80-ти мм вентилятор, и подключал его к 7-ми вольтам.


(кликните по картинке для увеличения)

Кулер от карты

Методика тестирования.

Прокладки и слюда, тестировались следующим образом: на ГПУ наносилась КПТ8, потом прикладывался тестируемый материал, потом, на основание кулера наносилась опять же КПТ8, и кулер прикручивался 4-мя подпружиненными винтами.

В случае с клеем, клей наносился на ГПУ, устанавливался кулер, потом я дал ему 2 часа высохнуть, и затем тестровал.

С термопастами всё гораздо проще – нанёс, установил, зафиксировал результат.

Видео-карта, устанавливалась в открытый системник, лежащий на боку.

Грелка – Волосатый бублик ака FurMark, монитор – SpeedFan 4.40.

Напомню вкратце всё, что мы будем тестировать:

Тестировать будем, всё вот это –


(кликните по картинке для увеличения)

Куча мала

Вот на ней –


Карточка

Результаты.

Сначала, результаты в простое:


Диаграмма

Что здесь важно отметить – во-первых, полный провал резиновых прокладок от дядюшки Ляо, 92С в простое, против 53С у слюды – это откровенная лажа. Не зря я их меняю!
Во-вторых, отличный результат термоклея от Арктик Сильвер – он умудрился обойти, (пусть даже всего на один градус), керамику! Не ожидал, ну никак не ожидал...

Но самое интересное впереди, посмотрим как поведут себя тестируемые, под “Бубликом”!
(Сразу говорю, на резинках от Ляо, я бублик не запускал, мне карта ещё нужна ;-) ).

Итак, Тра-Та-Там:


Диаграмма

Как видите, писав в самом начале:

цитата:
Но есть у термоклеев, (не именно у этого, а вообще), одно нехорошее свойство – их теплопроводность гораздо хуже нормальной термопасты, а это, сразу ограничивает сферу их применения.
Здесь, сразу возникает вопрос – а насколько термоклей, хуже термопасты?
Ответ – Нинаю….


- я подло лгал… Я знал… (Сначала же тесты, а потом писанина )

Факт налицо – термоклей обошёл обе пасты. Браво Арктик Сильвер!
Я был стопроцентно уверен, что с самой плохой пастой, не сравнится самый лучший термоклей...
А оно вон оно чё, Михалыч, вон оно чё...

Вот и отпала проблема, как отрывать кулер… А не надо отрывать Смысл? Если и так хорошо работает?

А в целом результаты такие:

Впереди планеты всей - Arctic Silver Thermal Adhesive,
Чуть отстали от него, на 1С – обе термопасты, которые уже второй раз показывают мне идентичные результаты.… И позади всех – слюда.
Можно похаять слюду, как термо-интерфейс, но – вспомните где резиновые прокладки? Они показывали в простое карты бОльшую температуру, чем слюда при FurMark-е.
Так что, я считаю неплохо. Учтите ещё, что слюду можно расщепить на три пластинки по 0,05мм толщиной, и тогда её теплопроводность ещё возрастёт, только надо ли?
Имхо, там, куда она ставится, и этого за глаза.

Итак, тесты закончены, карта вернулась в системник:


(кликните по картинке для увеличения)

Карта в системнике

И вот финальный результат “Бублика”, уже в закрытом кейсе, (напомню, в качестве термо-интерфейса – термоклей от Арктик Сильвер):


График

(Для тех кто спросит, а что это за такая чОрная фиговина на карте, отвечу: это и есть тот самый, вышеупомянутый кожух. Вентилятор в ём - 90мм, 1100RPM).

Вот такой вот тест, теперь Вы знаете, какой термоинтерфейс лучше, и насколько эффективен термоклей, я же прощаюсь, и напоминаю – все советы/критику/мнение, можно высказать в ветке обсуждения моих записей: http://forums.overclockers.ru/viewtopic.php?p=7171051#p7171051

А в заключение, лозунг:

<<<<<<<<---- Впереди планеты всей – Термоклей! ---->>>>>>>>





Upd, 03-10-2010: Спустя N-ное время решив снять кулер, столкнулся с тем что он там приклеился намертво Оторвать не получилось, ни с помошью нагрева, ни с помошью замарозки. Так что, имейте в виду ;-)
Оценитe материал

Возможно вас заинтересует

Популярные новости

Сейчас обсуждают