Автопортал || Авто - статьи

Сельскохозяйственная техника
Чтение RSS

Термопасти і термоклеи, їх коефіцієнти теплопровідності, способи застосування

  1. Коефіцієнт теплопровідності різних матеріалів
  2. термоінтерфейсом
  3. Термопасти російського виробництва
  4. тепловий захист

Теплопровідність будь-якого речовини - його здатність проводити тепло. Кількісно, ​​коефіцієнт теплопровідності висловлюють в Вт / (м • К), визначаючи його за умов (температура, вологість і т.д.), нормованих ГОСТ або ТУ. Матеріали з коеф. теплопровідність. менше 0,17 (при цьому, з підвищеною пористістю, зниженою вологістю і щільністю) - вважаються теплоізоляційними (мають високу тепловий опір).

Коефіцієнт теплопровідності різних матеріалів

при нормальній температурі (295 ± 5 К / +22 ± 5 ° С)

Таблиця 1

матеріал влаж-
ність
% Λ, Вт / (м * К) Алюміній - 220-240 Алюмонітрідная кераміка - 150-180 Оксид алюмінію - 37 Бетон на піску 8 0.7 Бетон суцільний 8 1,75 Бронза
сплав міді з оловом
або з алюмінієм,
кремнієм / берилієм / свинцем.
-
-
-
84
105
- Папір звичайна - 0,14 Вата мінеральна - 0,05 Вода - 0,6 Повітря - 0,026 Повсть вовняний - 0,05 Фольфрам - 153 Силіконовий герметик
без присадок - ~ 0.2 Гравій - 0,36 Граніт - 3,1-3,5 Графіт
уздовж шаруватості - 280-520 графіт ( «електрографом»)
уздовж шаруватості - 480-2440 Графен
вздовж плівки - ~ 5 * 10 ^ 3 Глина 15-20 0,7-0,9 Грунт сухий - 0,4 Деревина легких / важких
порід дерев 6-8 0,15 / 0.4 Дерево-стружкові
плита ДСП 6-8 0,2 Д16 (дюраль) - 164 Залізобетон 8 більше 1,5 Золото - 320 Картон - 0,14-0,35 Цегляна кладка 8 0,4-0,7 Константан - 22 Латунь - 110 Лід при температурі
-10 - -30 ° С - 2,3-2.6 Масло мінеральне - 0,14 Мідь - 380-390 Молібден - 140 Нікель - 90 Олово - 67 Тирса деревинна сухі - 0,07 Пінобетон 8 0,2-0,3 Пісок 0% вологості 0 0.33 Пісок 20% вологості 20 1,3 Гума - 0,16 Срібло - 407-430 Силікон
без наповнювача - 0.15 Силумин, сплав алюмінію
з кремнієм, Si 4-13% - 137 (124-167) Сніг ущільнений - 0,35 Сталь - ~ 50 Скло звичайне. - 0,7-1,2 Титан - 22 Фторопласт-4 (тефлон)
без наповнювачів - 0,25 Цинк / оксид цинку - 115/54 Штукатурка 8 0,8 Епоксидний клей
(Без наповнювача) - 0,6

// За нормативами ГОСТ 7076-99 "Метод визначення теплопровідності" - температура і відносна вологість повітря приміщення, в якому проводять випробування, повинні бути відповідно (295 ± 5) К і (50 ± 10)%.



термоінтерфейсом

Для відводу тепла і охолодження різних пристроїв, що виділяють тепло (в електроніці, теплотехніки), використовують високо теплопровідні склади (так звані, термоінтерфейсом) - термопасти, термоклеи і високотемпературні герметики (їх теплопровідність і термостійкість підвищується за допомогою спеціальних добавок і наповнювачів). Після нанесення на поверхні, вони заповнюють повітряні зазори між тепловиділяючим елементом і радіатором, істотно покращуючи теплової контакт з кольором і загальний теплообмін в системі. Робочі температури (при яких зберігаються заявлені, виробником, параметри), характерні для багатьох марок паст: від -50 ° С до + 150 ° С
Сучасні термопасти, на основі мінеральних або синтетичних масел, містять в своєму складі мелкодисперсное, у вигляді мікрочастинок (пилу), зазвичай, металеве срібло, алюміній і їх оксиди (можливі й інші варіанти наповнювача, наприклад - частинки вуглецю або алмазу, нітриди бору), завдяки чому, мають відносно високі значення теплопередачі - до декількох одиниць Вт / мК. У комп'ютерній техніці - їх застосування дозволяє знижувати температуру мікросхеми процесора на 10-20 градусів (у порівнянні з установкою радіатора "на суху"), зберігаючи від перегріву при великих навантаженнях. Нормальними, для ЦП (центрального проц.), Вважаються значення: 40-55 ° С в звичайному режимі роботи комп'ютера і 55-70 ° С, на піковому навантаженні.

Список найбільш часто вживаних марок термопаст
Імпортні марки:
Arctic Cooling MX-1 / 2,4
Arctic Silver 3/5, "Серебрянка" (паста на основі срібла)
Zalman ZM-STG-1/2,
OCZ Freeze Extreme,
Noctua NT.
Gelid GC1


Термопасти російського виробництва

КПТ-8, дешева паста, в якій термопроводніком є ​​дрібнодисперсний (розмір часток, приблизно - 50 нанометрів) оксид цинку, не сохне (якщо КТП справжня, вироблена без порушень технології виготовлення). Велика різниця теплопровідності, по сравленію із зарубіжними пастами, не суттєво впливає на результати порівняльних тестів, в яких вітчизняна КПТ8 показує непогані результати і, частіше, краща, по співвідношенню ціни і якості.
АлСіл3, як теплопровідником - нітрид алюмінію.
Термопровідні паста наноситься рівномірно на всю поверхню, дуже тонким шаром (не більш 0.2 мм, так як теплопровідність звичайної термопасти на два порядки менше, ніж у металу - міді), заповнюючи тільки нерівності полірованих робочих поверхонь радіатора і охолоджується пристрою. Оптимальна кількість термопасти, для нанесення на камінь комп'ютерного процесора - 0,1-0,4 грама.
На відшліфовані, дзеркально відполіровані і пригнані площині - теплопроводящая маса наноситься у вигляді краплі (або невеликого хреста, з лініями, спрямованими на кути), на середину охлаждаемого тепловиділяючого елемента (щоб не залишилося повітряних порожнин, як якщо ставити на розмазала пасту), з подальшим придавливанием радіатора і щільною притиранням. Дуже густі і в'язкі - намазуються лопаткою (або крайкою пластикової карти). Встановлюючи радіатор на місце - потрібно ретельно, максимально щільно притертися кулер до каменя (посувати, покрутити).


Таблиця 2. Зразкові коефіцієнти теплопровідності найбільш поширених термопаст. Назва λ, Вт / (м * К) Coollaboratory Liquid Pro
(Рідкий метал) 80 Arctic Silver / Cooling MX 5-8 Zalman ZM-STG1 / 2. 1-4 OCZ Freeze Extreme 4 Titan Nano Grease TTG 4 Noctua NT. 2-3 Gelid GC-Extreme 8 КПТ-8 1 АлСіл-3 2

* Coollaboratory (CL) Liquid Pro (рідкий метал, при 20-25 ° С) - електропровідних термопаста, не містить неметалічних добавок, не повинна контактувати з алюмінієм / силуміном.

Табличні показники теплопровідності термопасти - проявляються після кількох десятків годин використання, в робочому режимі (паста трохи густіє, її теплова провідність - наближається до оптимальних значень).

// Найбільш перспективні, технологічні та зручні в застосуванні термоінтерфейсом - з графітним / графенових наповнювачем. На відміну від металевої стружки (або мет. Пилу, одержуваної в результаті хімічних реакцій), м'який графіт може бути розмелений до будь-яких, аж до нанометрових розмірів частинок (нанонаповнювачів), що забезпечить досить щільне стикання робочих поверхонь. Значно покращує параметри і дуже високе значення теплопровідності графіту / графена, що перевищує показники для оксидів металів (алюмінію і цинку). Але, у графитной термопасти, як і у рідкого металу (і в якійсь мірі, у «сріблянки»), є істотний недолік, котрий простежується на умовах штатної експлуатації, це - електропровідність.
До сучасних термоінтерфейсом відносяться, так само: самоклеючі термопрокладки (термоскотч), термопластини, термоплівка.


Як часто треба міняти термопасту?
Поки не закінчиться гарантійний термін у техніки - краще не відкривати корпус, інакше доведеться, в разі швидкої поломки, ремонтувати комп за свій рахунок. При підвищенні температури комп'ютерного процесора, на піковому навантаженні, до 80 градусів - звернутися в сервіс-центр (може знадобитися ремонт, по гарантії). Нормальний комп'ютер / ноутбук заводської збірки - цілком прослужить, без розтину, рік або два, після яких, все-таки доведеться розбирати і чистити системник і БП (блок живлення) від зібралася там пилу.
Надалі, після закінчення терміну гарантії, в залежності від потужності процесора і умов експлуатації (чистота і температура повітря в приміщенні, літня спека, розташування поруч з батареєю центрального опалення або іншим джерелом тепла) - періодично (як мінімум, раз на рік) проводиться чистка системного блоку від пилу, що скупчився і, при необхідності (якщо сильно гріється чіп), заміна термопасти (в тому числі, коли міняєте процесор і знімаєте з нього кулер). Головний орієнтир - температура електронних компонентів і стабільність роботи системи.
Для апаратного моніторингу використовуються спеціальні утиліти, що дозволяють міряти важливі параметри системи (напруга, швидкість обертання вентиляторів). Наприклад, популярна програма HWMonitor (Hardware sensors monitor, сайт розробників - https://www.cpuid.com/) - працює з найбільш поширеними сенсорними чіпами, зчитує температуру ядер процесорів, відеокарти, жорсткого диска через SMART (показує поточні, мінімальні і максимальні значення). Ці відомості можуть бути зафіксовані і збережені в текстовий файл або записані у вигляді графіків (картинки в BMP-форматі). Програма працює без установки-інсталяції. Існують досить функціональні безкоштовні релізи.
// Режим реєстрації реальних параметрів нагріву - є в багатьох прошивках BIOS (якщо немає - оновити до нової версії, вхід - при перезавантаженні, натисканням клавіш Del на стаціонарному комп'ютері або F2 / F10 на ноутбуці).
Інший, схожий за функціями, софт, що дозволяє міряти температуру:
SpeedFan.exe - програмний інструмент для контролю за параметрами материнської плати. У цій утиліті реалізована настройка швидкості обертання вентилятора (можна регулювати вручну або включити автоматичний режим, але тільки при наявності відповідного датчика і драйвера), регуляція частот (тактів) внутрішньої шини процесора і шини PCI, ведення лог-файлу результатів вимірювань. У конфігурації можна задати потрібний обробник критичних подій: Configure - Events - Алгоритм за умовою, наприклад - якщо температура більше 70 градусів, то включити звуковий сигнал (beep) із заданою періодичністю і т.д.
Real Temp (freeware program, downloaded from Web page https://www.techpowerup.com/realtemp/) - Core Temperature monitoring (3 digit system tray - font option, Celsius or Fahrenheit), Distance to TJMax and overclocking for Extreme.
Багато термопасти, в процесі експлуатації, при сильному нагріванні - сохнуть, що погіршує відведення тепла і охолодження мікросхем. Якщо комп'ютер аварійно перезавантажується або вимикається від спрацьовування теплового захисту, при перегріванні, і посилився рівень шуму вентиляторів (підвищується автоматичним регулюванням швидкості обертання) - треба, в першу чергу, почистити від пилу радіатори і вентиляційні отвори, витягуючи її з допомогою кисті, а потім видуваючи стисненим повітрям (винісши на вулицю або на балконі) і дивитися, як після цього зміниться температура. Рекомендується, кабелі та проводи збирати в компактні джгути - для звільнення простору для хорошої циркуляції повітря усередині корпусу системника. Не зайве, буде перевірити комп'ютер на наявність вірусів, які можуть створювати додаткове навантаження на ЦП. Видалити з автозавантаження непотрібні програми, що викликають помітну перевантаження системи і знижують її швидкодію.
Термін експлуатації (в звичайному, штатному режимі), для якісних термопаст - не менш року роботи (зберігається пластичність, і досить висока теплопровідність пасти). Термін зберігання пасти на складі, в герметично закритій упаковці, до розкриття - багато років. Наприклад, виробник Arctic Cooling MX-4, дає 8 років гарантії від висихання.
Знімаючи радіатор - не відривати його від процесора (якщо прикипів). Перш за все, нічого, при цьому, не ламаючи - обертанням, зрушити з мертвої точки. Стара термопаста видаляється, контактна поверхня чіпа - очищається спиртом або ацетоном.
Навіть якщо процесор не особливо гріється і все працює, начебто, нормально, через кілька років, все-таки, треба міняти термопасту, інакше - мікросхема приклеется, прикипить до радіатора.


тепловий захист

Для оперативного, швидко виконується, контролю теплової ізоляції будівель і споруд, застосовують приладова тепловизионное обстеження за допомогою спеціальної апаратури - тепловізора та інфрачервоного цифрового термометра (пирометра). Даний вид робіт регламентується СНиП 23-02-2003 "Тепловий захист будівель" під час проведення планового енергетичного обстеження, кваліфікованими фахівцями, з метою виявлення місць теплових втрат в будинках, що експлуатуються. Тепловізійний моніторинг потрібно при технічному нагляді за ходом будівництва та реконструкції будівель будівель і споруд, в рамках планових енергетичних обстежень або поточного контролю.

Для отримання якісних температурних знімків в реальному спектральному діапазоні - роботи краще проводити в похмуру погоду (для виключення помилок від зовнішніх термічних факторів навколишнього середовища). Обстежувані поверхні не повинні піддаватися впливу прямого і відбитого сонячного випромінювання не менше ніж протягом трьох годин, до моменту вимірювань.
Тепловізіонная діагностика необхідна перед плановим або аварійним ремонтом будівель - для прийняття правильних рішень по вибору теплоізоляційних і теплопровідних матеріалів. За результатами тепловізійних досліджень - будуються схеми температурних полів і виділяються аномалії на термограммах, проводиться аналіз характеру зміни ізотерм, визначається термічний опір конструкцій і коефіцієнти тепловіддачі внутрішніх і зовнішніх поверхонь стін, труб і технологічного обладнання.

[ На головну сторінку ]



Різновиди термопаст. Мінісправочнік за фізичними параметрами і характеристикам: коефіцієнт теплопровідності, в технічних розрахунках.

Copyright © 2007-2019, KAKRAS.RU

Як часто треба міняти термопасту?