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散熱膏
鎖定
散熱膏(Thermal grease)也稱為導熱膏,是一種導熱性良好(但多半不導電)的膏狀物質,一般會用在散熱片和熱源(例如高功率的半導體元件)的界面上。散熱膏的主要作用是去除界面部位的空氣或是間隙(空氣導熱性不佳),以讓熱傳導量可以增到最大。散熱膏是一種熱界面材料。
散熱膏和導熱膠不同,散熱膏本身無法將散熱片和熱源粘合到一起,因此需要有其他機械式的固定機構(例如螺絲)以固定散熱片和熱源,並且在界面部分施加壓力,使散熱膏可以分散在界面的各個部分。
- 中文名
- 散熱膏
- 別 名
- 導熱硅脂
- 成 分
- 硅油加填料
- 特 點
- 優良的耐熱性、電絕緣性
散熱膏原理
硅膏填料為磨得很細的粉末,成份為氧化鋅/氧化鋁/氮化硼/碳化硅/鋁粉等(就是我們平時看到的白色的東西)。硅油保證了一定的流動性,而填料填充了CPU和散熱器之間的微小空隙,保證了導熱性。而由於硅油對温度敏感性低,低温不變稠,高温下也不會變稀,而且不揮發,所以能夠使用比較長時間。
散熱片與CPU之間傳熱主要通過傳導途徑,主要通過散熱片與CPU之間的直接接觸實現。導熱硅脂的意義在於填充二者之間的空隙接觸出更加完全。如果硅脂使用過量,在CPU和散熱片之間形成一個硅脂層,則散熱途徑變為CPU---硅脂---散熱片。硅脂的導熱係數約1~2W/(mK),而鋁合金的散熱片在200W/(mK)以上,在此情況下硅脂成了阻礙傳熱的因素。因此塗抹硅脂一定要適量,剛剛在CPU核心上塗上薄薄一層就可以了。
某些高檔導熱硅脂使用銀粉或鋁粉作為填料,是利用了金屬的高導熱性,但是相對來説金屬顆粒比較大,填充效果較差,其性能提高幅度並不大,而且使硅脂具有導電性,使用不當容易造成短路。
需要説明的是
硅油的“不易揮發”是相對的,使用時間較長後,某些質量較差硅油也會因微小的散失而變幹。
合魔特友情提醒,硅油的分離的時間是鑑別散熱膏好差的一個重要指標。
散熱膏特性
散熱膏是作為傳遞熱量的媒體以聚硅氧烷為基礎,輔以高導熱填料,無毒無味無腐蝕性,化學物理性能穩定既具有優異的電絕緣性又具有優異的導熱性,同時具有耐高低温,能在 -60 0 C~250 C的温度範圍內 , 長期工作且不會出現風乾硬化或熔化現象.主要用於填充發熱體與散熱片之間的空隙,提高散熱效果。
散熱膏成分
散熱膏會包括聚合物的液態基質,以及大量不導電但是導熱的填料(filler)。典型的基質材料有硅氧樹脂、聚氨酯、丙烯酸酯聚合物、熱熔膠及壓感類的粘著劑。填料多半會是氧化鋁、氮化硼及氧化鋅,氮化鋁也越來越多用在填料上。填料的比例可能會多到散熱膏重量的70–80 wt%,可以提升熱導率從基質的0.17–0.3W/(m·K),到約2W/(m·K)
[1]
。
含銀的散熱膏其熱導率可以到3 to 8 W/(m·K)或是更高。不過含金屬的散熱膏會導電,而且有電容性,若流到電路上,可能會導致電路誤動作甚至短路損毀。
散熱膏填料特性
成分 | 熱導率(300 K時) (WmK) | 電阻率(300 K) (Ωcm) | 熱膨脹係數 (10K) | 參考資料 |
---|---|---|---|---|
20 ‒ 2000 | 10‒ 10 | 0.8 (15 – 150 °C) | ||
418 | 1.465 (0 °C) | |||
100 ‒ 170 | > 10 | 3.5 (300 – 600 K) | ||
β-氮化硼 | 100 | > 10 | 4.9 | |
25.2 |
散熱膏相關條目[編輯]
- 導熱板
- 熱導率列表
- 參考資料
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- 1. 熱界面材料(TIM)散熱膏之K值測定與分析 .萬方[引用日期2018-07-24]
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