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導熱膏的使用及導熱效率選擇應用指南導熱膏是一種乳狀或液態(tài)物質,用于填充兩個金屬表面之間的間隙和微觀間隙,來改善從一個表面到另一個表面的熱傳遞。它在現(xiàn)代電子產品中必不可少,因為元器件會產生大量熱量,必須將這些熱量散發(fā)出去以防止過熱和損壞設備。散熱器和功率器件的表面在微觀層面上并不十分光滑,而是具有不支持導熱化合物的微小波紋和溝槽(見圖1)。該圖顯示了用大尺寸描繪的表面缺陷如何導致兩個組件之間形成氣泡。在高功率下,即使很小百分比的功率損耗也會極大地影響電路的最終效率。為了計算機或其他設備的正常運行,有必要使用良好的CPU導熱膏或CPU導熱貼片。導熱膏是一種導熱物質,涂在兩個金屬表面之間以改善熱傳遞。它有助于降低它們的熱阻,增加向外部的散熱。導熱膏填充缺陷并防止氣泡的形成,氣泡的導熱系數(shù)低,會通過形成絕緣屏障來阻礙熱傳遞。如果在兩個表面之間涂上導熱膏,就會產生更有效的熱粘合,就好像沒有瑕疵一樣。圖1:設備表面和散熱器的可視化表示每種導熱界面材料都有其自身的導熱系數(shù)。該系數(shù)越高,散發(fā)的熱量越大。金屬可以有效地導熱,而塑料、玻璃和空氣等其他材料是不良的熱導體。鋁和銅是優(yōu)良的熱導體和電導體,但在接觸表面之間存在氣泡時,熱交換不再有效,因為空氣是不良熱導體并阻礙散熱。不同類型的導熱膏及其應用導熱膏不具有與鋁和銅相同的導熱系數(shù)和性能;然而,它對傳熱做出了極大的貢獻。根據導熱膏所用的質量和材料(鋅或銀),其導電系數(shù)范圍為2W/mK至8W/mK。市場上有不同類型的導熱膏,每種都有不同的特性和應用。它們的性能取決于許多因素,例如散熱器類型、應用方法和環(huán)境溫度。設計人員必須為其應用選擇正確類型的導熱膏,并正確應用以達到最佳效果。以下是一些最常見的導熱膏類型及其用途:金屬基導熱膏:它含有懸浮在硅酮或陶瓷物質中的金屬顆?;旌衔?,例如銀、鋁或銅。這種類型的膏狀物具有高導熱性,非常適合需要高冷卻的應用。它在導熱方面非常有效,因為它含有金屬,這些金屬是熱和電的優(yōu)良導體。但是,如果有泄漏,它們會導致短路。為此,其在設備上的應用具有挑戰(zhàn)性陶瓷基導熱膏:它含有懸浮在硅酮或合成油物質中的陶瓷顆粒。該產品具有良好的導熱性,并且比金屬基導熱膏便宜。它適用于需要適度冷卻的應用。它不導電,因此即使在發(fā)生泄漏時也是安全的,并且易于涂抹在表面上。另一方面,它也不會顯著的降低溫度液態(tài)金屬導熱膏:它含有一些懸浮在液體中的金屬合金。這種類型的導熱膏具有非常高的導熱性,非常適合用于需要極端冷卻的應用。但是,它很難應用并且會損壞多種類型的材料。它的耗散率比普通導熱膏高約八倍,而且它不能與鋁散熱器一起使用,因為可能會引發(fā)化學反應。此外,與其他材料相比,它價格高昂,而且一旦散布到環(huán)境中會造成嚴重危害碳基導熱膏:它包含懸浮在硅酮或合成油載體中的碳顆粒。這種類型的導熱膏的導熱性低于金屬和陶瓷基導熱膏,但更便宜。對于需要基本冷卻的應用來說,這是一個不錯的選擇。它更容易涂抹,因為它具有良好的密度,使用壽命更長且不導電,是初學者的最佳選擇。不過可惜的是它的效果非常有限碳基金剛石導熱膏:由于含有金剛石粉,導熱效果比銀高五倍。它具有電絕緣性、低粘度和出色的穩(wěn)定性。內含的金剛石呈粉狀,不會劃傷表面。不過毫無疑問的,這種導熱膏的價格非常昂貴。其他類型的產品還包括合成基化合物、銅基導熱膏和銀基導熱膏。如何涂抹導熱膏以獲得更好的導熱效率CPU導熱膏怎么涂?導熱膏的涂抹需要非常小心,無論是涂抹的量還是涂抹的類型。那么如何正確涂抹導熱膏呢?導熱膏應該是表面缺陷的填充物,因此,為了以最大的效果實現(xiàn)這一點,在涂抹導熱膏之前,應清潔表面使其沒有任何灰塵或其他可能干擾熱傳遞產生空隙的碎屑。為此,可以使用普通酒精或丙酮。然后,您可以繼續(xù)用小抹刀從中心向外非常均勻地將導熱膏涂抹在有源元件上(見圖2)。處理器上導熱膏的理想用量是可變的。導熱膏的理想用量取決于電子元件的尺寸和形狀,但一般情況下建議涂抹足夠的材料以均勻覆蓋其表面。通常,對于大多數(shù)CPU來說,一粒米大小的量就足夠了,但避免涂抹過多的導熱膏是十分重要的,因為這可能會導致過熱問題。另一方面,量過少也將完全沒有效果。同時導熱膏的分布必須是均勻的。無需將其散布在散熱器表面,因為兩個表面之間的壓力可確保其均勻分布。所以散熱器的放置和連接需要確保具有良好的壓力和均勻分布。安裝散熱器后,必須要去除多余的導熱膏。圖2:在兩個功率MOSFET上涂抹導熱膏選擇正確類型的導熱膏的好處在功率電子元件上應用導熱膏不是一種選項,而是一種強制性選擇,來確保電路盡可能最佳的運行,它的使用必將會帶來更好的散熱。導熱膏可以改善設備和散熱器之間的熱傳遞,這就要求您的處理器有一個優(yōu)質的散熱器。高質量的導熱膏能進一步降低系統(tǒng)溫度,延長設備壽命。在電子產品中使用適當?shù)纳峤鉀Q方案的重要性需要設計師的深入研究。大多數(shù)時候,過熱會導致電路穩(wěn)定性問題,例如突然死機和性能下降。然而,有了良好散熱的系統(tǒng),所有操作上的問題就都得到了解決,包括發(fā)出電氣噪聲和干擾。市場上最好的導熱化合物品牌要遵循的第一條規(guī)則是選擇一流的、經過公司認證的產品。在這方面應該不遺余力,因為電子元件的散熱具有不可估量的價值。市場上有多個品牌,每個品牌都有自己的特點和性能(一些示例如圖3所示)。以下是市場上可用的一些導熱膏品牌:ArcticSilver:該品牌生產各種優(yōu)質導熱膏,包括一些具有特殊性能的導熱膏,例如改進的導熱性Noctua:以制造冷卻組件而聞名。Noctua導熱膏質量上乘,采用非導電材料防止短路ThermalGrizzly:該品牌生產具有不同配方的高性能導熱膏,可滿足多種需求GelidSolutions:該品牌生產用于各種用途的優(yōu)質導熱膏,包括筆記本電腦應用Corsair:以制造游戲硬件而聞名,它還生產用于CPU和GPU的高質量導熱膏。這些只是市場上一些可用的導熱膏品牌。設計師應該選擇最適合自己需求的品牌。此外,還建議閱讀客戶評論以了解產品概圖3:市場上的一些導熱膏在所有使用金屬散熱器并產生熱量的電源應用中,導熱膏的應用都是必不可少的。使用它的好處有很多。散熱得到極大改善,使其更容易從設備流向散熱器,然后散熱器可以更快

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