Lựa chọn vật liệu dẫn nhiệt

Khi nhắc đến hệ thống tản nhiệt, nhiều người nghĩ ngay đến quạt và tản nhiệt.

Trên thực tế, họ bỏ qua một môi trường dẫn nhiệt không đáng kể nhưng quan trọng.

CPU máy tính là một thiết bị điện điển hình cần tản nhiệt tốt nên hãy nói về vật liệu dẫn nhiệt.

Tại sao chúng ta cần phương tiện truyền nhiệt?

Một số người có thể cho rằng bề mặt CPU hoặc mặt dưới tản nhiệt rất nhẵn và không cần dẫn nhiệt giữa chúng. Quan điểm này là sai! Vì gia công không thể tạo ra một bề mặt phẳng lý tưởng nên có nhiều rãnh hoặc khoảng trống giữa CPU và tản nhiệt chứa đầy không khí. Chúng ta biết rằng không khí có giá trị điện trở nhiệt cao nên phải sử dụng các chất khác để giảm điện trở nhiệt, nếu không hiệu suất của tản nhiệt sẽ giảm hoặc thậm chí không thể hoạt động. Thế là môi trường dẫn nhiệt ra đời, vai trò của nó là lấp đầy bộ xử lý và tản nhiệt giữa các khe hở nhỏ và lớn, tăng diện tích tiếp xúc giữa nguồn nhiệt và tản nhiệt. Do đó, dẫn nhiệt chỉ có vai trò của vật liệu dẫn nhiệt, tăng diện tích tiếp xúc hiệu quả của CPU và tản nhiệt là vai trò quan trọng nhất của nó.

Các phương tiện dẫn nhiệt phổ biến là gì?

1. Mỡ silicon dẫn nhiệt

Mỡ silicon dẫn nhiệt là chất dẫn nhiệt được sử dụng rộng rãi nhất. Nó là một chất giống như este được hình thành bằng cách lấy dầu silicon làm nguyên liệu thô và thêm chất độn như chất làm đặc, sau khi đun nóng và giải nén, nghiền và các quá trình khác, có độ nhớt nhất định và không có độ hạt rõ ràng. Nhiệt độ làm việc của mỡ silicon dẫn nhiệt thường từ -50oC đến 180oC, và nó có tính dẫn nhiệt tốt, chịu nhiệt độ cao, chống lão hóa và đặc tính chống thấm nước.

Trong quá trình tản nhiệt của thiết bị, sau khi được làm nóng đến một trạng thái nhất định, mỡ silicon dẫn nhiệt sẽ trở thành chất bán lỏng và lấp đầy khoảng trống giữa CPU và tản nhiệt, làm cho mối nối giữa chúng chặt hơn và tăng cường dẫn nhiệt. Thông thường, mỡ tản nhiệt không tan trong nước, không dễ bị oxy hóa, đồng thời còn có độ bôi trơn và cách điện nhất định.

2. Tấm silicon dẫn nhiệt

Nó thuộc loại vật liệu dạng tấm, độ cứng tương đối vừa phải, so với mỡ silicon dẫn nhiệt thì độ cứng cứng hơn, mềm hơn miếng dán bức xạ nhiệt. Và phạm vi sử dụng miếng đệm nhiệt silicon tương đối rộng, có thể được sử dụng cho các thiết bị điện trong thân máy sưởi (ống điện, điều khiển silicon, ngăn nhiệt điện, v.v.) và các thiết bị tản nhiệt (tản nhiệt, dải tản nhiệt, vỏ, v.v.) giữa bề mặt tiếp xúc, đóng vai trò là môi trường truyền nhiệt và độ ẩm, bụi, ăn mòn, chống sốc và các đặc tính khác. Thích hợp cho truyền thông vi sóng, thiết bị truyền vi sóng, nguồn điện đặc biệt vi sóng, nguồn điện ổn định điện áp, v.v. lớp phủ bề mặt hoặc lớp vỏ tổng thể của các thiết bị vi sóng khác nhau, chẳng hạn như vật liệu silicon cho các linh kiện điện tử tạo nhiệt, mang lại khả năng dẫn nhiệt tuyệt vời. Chẳng hạn như: bóng bán dẫn, cụm CPU, nhiệt điện trở, cảm biến nhiệt độ, linh kiện điện tử ô tô, tủ lạnh ô tô, mô-đun cấp điện, đầu máy in, v.v.

3 tấm than chì

Tấm than chì tổng hợp là một màng polyimide trải qua quá trình xử lý hóa học nhất định để giữ lại 99,999% carbon, mang lại khả năng dẫn nhiệt tuyệt vời và phù hợp cho hệ thống tản nhiệt cho chip điện tử, CPU và các sản phẩm khác. Ưu điểm của môi trường dẫn nhiệt này là nó không dính và sẽ không 'bật rễ' CPU khỏi đế khi tấm than chì được tháo ra. Tấm than chì vừa dẫn nhiệt vừa dẫn điện, độ dẫn nhiệt lên tới 1900w/mk.

Ngoài các chất dẫn nhiệt thông thường ở trên, miếng đệm dẫn nhiệt bằng lá nhôm, miếng đệm dẫn nhiệt thay đổi pha (cộng với màng bảo vệ) cũng thuộc loại chất dẫn nhiệt, nhưng những sản phẩm này hiếm khi thấy trên thị trường.