Pasta termoconductoare – Sfaturi achiziție și aplicare

Pentru transferul eficient al căldurii produse de procesor la radiatorul sistemului de răcire se folosește un material termoconductor. Pasta termoconductoare are rolul de a îmbunatăți transferul termic prin umplerea golurilor dintre componenta si radiator.

Materialele termoconductoare se găsesc de obicei sub 2 forme:

• Pastă termoconductoare sau pastă termica (sau thermal paste, thermal grease, heat paste);
• Thermal pad, o foiță solidă sau mai vâscoasă din silicon sau parafină aplicată din fabrică ( în cazul coolerelor box).

Thermal Pad-urile nu prea se gasesc in comert așa că o să detaliez despre pasta termoconductoare care este accesibilă tuturor.

În funcție de substanța de bază sunt:

• Ceramice, conțin particule ceramice aflate în suspensie intr-un lichid sau într-un compus siliconic;
• Metalice, de obicei sunt pe bază de argint și conduc bine atat termic cat și electric;
• Pe bază de carbon sau cu galiu lichid, dar nu se găsesc în comerț.

Cum ajută pasta termoconductoare la răcire?

Cipurile de putere din computere disipă atât de multă căldură încât în câteva secunde se pot supraîncălzi peste limită, fără răcire. Procesoarele actuale se pot distruge până să intre în limitare termică, dacă sunt pornite fără sistemul de răcire conectat.

Pentru a rămâne într-o gamă acceptabilă de temperaturi în timpul funcționării, cipurile sunt răcite. Sistemul folosit este format dintr-un radiator care să mărească suprafața de contact cu aerul și un ventilator ce disipă căldura emanată de radiator.

Radiatoarele sistemelor de răcire dar și IHS-ul procesorului (carcasa de metal din partea superioară, care protejează cipurile) au imperfecțiuni. Acestea nu sunt șlefuite perfect, au defecte de fabricație sau sunt de-a dreptul deformate.

Pasta termoconductoare are rolul de a umple golurile de aer dintre procesor și radiator. Transferul termic dintre cele două componente se îmbunătățește considerabil, situație ilustrată mai jos.

Proprietățile fizice ale pastei termice

Atunci când dorim să comparăm materialele termoconductoare, o putem face după o serie de parametri fizici. Din păcate, aceștia nu se regăsesc mereu pe etichetele produselor:

• Conductivitatea termică [W/(m·K)], comparată cu cea a metalelor din care sunt construite de obicei radiatoarele sistemelor de răcire: Cupru (401), Aluminiu (237); Argint (429). Conductivitatea pastelor termoconductoare tipice ajunge în mod obișnuit la 2 W/(m·K), iar la cele mai eficiente chiar la la 4-5 W/(m·K).
• Rezistența termică [°C/W] este folosită pentru proporționarea sistemului de răcire în raport cu “sursa de caldură”. Fiecare componentă a sistemului de răcire are o rezistență termică, și în momentul în care sunt cuplate împreună aceste rezistențe se adună (se înseriază, prin analogie cu circuitele electrice).
• Densitatea [g/cm³] este raportul dintre masă și unitatea de volum. O densitate de referință ar fi ~ 3,5 g/cm³.
• Vâscozitatea [Poise] reprezintă rezistența unui fluid la deformare, iar în funcție de vâscozitate o pastă termică va fi mai usor sau mai dificil de aplicat. Se poate lua ca referință ~900 Poise.
• Dimensiunea medie a particulelor ce alcătuiesc materialul termic. Pe măsură ce particulele vor fi mai mici, cu atat pasta termoconductoare patrunde mai bine în imperfecțiunile suprafețelor ce vor fi puse în contact.
• Gama de temperaturi în care pasta își păstrează proprietățile (în general 50-150°C).

Pasta termică ar trebui să mai fie (ideal):

• Netoxică;
• Necorozivă;
• Inodoră;
• Neconducătoare din punct de vedere electric;
• Non-Capacitivă;
• Să nu se scurgă în timp;
• Să nu se “usuce” și să crape în timp.

Recomandări de Pastă Termoconductoare

Recomand pastele termice produse de Arctic Cooling, fiindcă au o reputație bună în rândul overclockerilor și pasionaților de hardware. Datorită faptului că sunt ușor de aplicat și au o durată de viață mare, recomand MX-4 (nu este conducătoare de electricitate) și AS 5 (atenție, conducătoare electric).

Înlocuirea pastei termoconductoare

Inainte de a aplica pasta termoconductoare trebuie curațată cea veche, și ai putea avea nevoie de:

• Soluție specială de curățat, alcool izopropilic ori alcool sanitar;
• Servetele sau prosoape de hârtie, de preferat care să nu lase scame, neparfumate si uscate;
• O șurubelniță mică sau medie, pentru desfacerea clemei de prindere a radiatorului.

Măsuri care sa înlesnească înlocuirea pastei:

• Unele paste termice au o vâscozitate mare la temperatura camerei, ceea ce face ca procesorul și radiatorul să fie practic lipite. Recomand să rulezi mai întâi o aplicație care să solicite procesorul, încât acesta și ansamblul sistemului de răcire să se încălzească, astfel radiatorul se va dezlipi ușor de procesor.
• După ce temperatura procesorului a stat 5-10 minute peste 50 de grade se poate deconecta și deschide carcasa.
• Se eliberează clema de prindere a radiatorului de pe procesor, și mufa de alimentare a ventilatorului de pe acesta.
• Cu mișcări blânde se rotește usor spre stanga și spre dreapta (doar în plan orizontal) până se slabește pasta, apoi se poate ridica ușor radiatorul de pe procesor.

Curățarea pastei vechi

• Cu procesorul în soclu, se curăță cu prosoape de hârtie dinspre exterior spre interior suprafața metalică a acestuia, până se elimină complet urmele vechea pastă termoconductoare.
• La final se curăță cu prosopul de hârtie și puțin spirt pentru degresarea suprafeței.
• Urmând același procedeu, se curăță de pasta veche și radiatorul sistemului de răcire.
• Dacă e necesar (cel mai probabil este), se curăță de praf și radiatorul și ventiatorul.

Aplicarea pastei noi

Există mai multe metode de a aplica pasta termoconductoare, multe dintre ele având aproximativ același rezultat. Cel mai indicat este să urmezi metoda recomandată de producător, pentru că folosind-o pe aceasta ai șanse mai mari să obții cele mai bune rezultate.

Mai important decât metoda de aplicare este cantitatea, și anume să nu fie aplicată prea puțină pastă. Dacă e prea multă și curge pe lângă, e o problemă numai dacă pasta este conducătoare electric, fiindcă poate cauza un scurt-circuit.

Ideal este să fie acoperit centrul procesorului deoarece acolo se află cipurile care trebuie răcite. Mai jos am ilustrat cum arată pasta după aplicare din tub (rândul de sus) și după montarea radiatorului (rândul de jos).

Metoda bobului de mazăre este probabil cea mai simplă și ușor de implementat. Se pune pastă pe centrul procesorului, cam cât un bob de mazăre, încât să se îtindă pe toată suprafața procesorului când este aplicat radiatorul.

Metoda liniilor (orizontale, diagonale sau în x) duce aproximativ la același rezultat, însă necesită îndemânare mai mare și consider că e mult mai probabil ca pasta să se împrăștie neuniform dacă nu aplici radiatorul perfect plan.

Aplicarea uniformă durează probabil cel mai mult, și cu unele tipuri de pastă poate fi chiar dificilă. Dacă pasta vine cu aplicator tip pensulă (ca la ojă), atunci această metodă va da cele mai bune rezultate. Altfel metoda bobului de mazăre este probabil cea mai potrivită.

Alte Observații

Ce ar mai trebui să știi sau să ai în vedere legat de înlocuirea pastei termoconductoare:

• Nu îdepărta  IHS-ul (carcasa de metal de pe procesor) fiindcă duce la pierderea garanției și de cele mai multe ori se justifică doar pentru overclocking extrem;
• Folosește o cantitate suficientă de pastă.
• Curăță cu grijă urmele de pastă termoconductoare de pe toate suprafețele învecinate;
• Periodic pasta termoconductoare trebuie înlocuită. Perioada aceasta ține de fiecare pastă în parte. Cu un program care poate monitoriza temperatura procesorului (de exemplu SpeedFan) poți observa dacă pasta termoconductoare își pierde proprietățile și trebuie înlocuită.
• Daca suprafețele de contact ale radiatorului ori procesorului sunt deformate destul de tare, poți corecta acest lucru (cu prețul garanțiilor pierdute) prin șlefuire (vezi ghidul pentru lapping).

Ultima actualizare: 6 Noiembrie 2020