Как сделать теплопроводящую пасту
Как своими руками сделать теплопроводящий клей для светодиодов и радиаторов, чем его заменить?
Каким образом монтируются радиотехнические и электронные элементы в микропроцессорах, на радиаторах, если эти детали постоянно подвергаются нагреванию? Стандартный клей для таких целей не подойдет, он испортит деталь и не обеспечит необходимый отвод тепла.
В подобных ситуациях для склеивания используют термопроводящие средства, которые обладают более высокой термопроводностью, чем воздух между склеиваемыми поверхностями. Их покупают в магазине, но можно сделать и своими руками в домашних условиях.
Что такое теплопроводящий клей и для чего он нужен?
Для склеивания нагревающихся деталей используют теплопроводный клей. Он не меняет своих качеств при нагревании, не выделяет токсичных паров, именно поэтому им можно соединять детали, которые подвергаются регулярному нагреву.
Еще одна функция теплопроводного клея – теплоотведение. В его составе содержатся частицы, которые обладают более высокой теплопроводностью, чем воздух. Вещество заполняет пространство между двумя поверхностями и обеспечивает отвод тепла. Обычно эту функцию выполняет термопаста, но когда необходим именно крепеж двух элементов, ее заменяют на термоклей.
Термопроводящий клей продается в небольших тубах или тюбиках в жидком виде. Перед использованием колпачок откручивают и протыкают в защитной мембране отверстие. После тюбик следует закрыть, чтобы вещество не высохло. Некоторые марки, например, «АлСил», продаются в шприцах, что делает нанесение еще удобнее – достаточно выдавить небольшое количество массы на поверхность.
Термоклеем приклеивают на радиаторах светодиоды, процессоры, силовые транзисторы, микросхемы в импульсных блоках питания, в блоках телевизоров с кинескопом. Сферы применения:
Что понадобится для изготовления термопроводного клея своими руками?
Термоклей продается в магазинах электроники и радиотехники. Он стоит недорого: тюбик можно приобрести за 200–500 рублей в зависимости от марки вещества. Однако что делать, если магазина подобной специализации нет поблизости или в ассортименте не оказалось термопроводного клея, а нужно срочно отремонтировать электронику? Конечно, всегда можно заказать необходимый материал в интернет-магазине, но некоторые мастера предпочтут сделать его своими руками.
Существует несколько способов приготовления такого клея. В зависимости от выбранного варианта потребуются следующие ингредиенты:
Как самостоятельно сделать теплопроводный клей?
Инструкция по изготовлению термопроводного клея на основе оксида свинца и глицерина:
Второй рецепт предполагает использование теплопроводной пасты, ацетона и эпоксидного клея. Термопаста так же, как и клей, обладает повышенной теплопроводностью. Она заменяет воздух между двумя нагревающимися поверхностями.
Пошаговая инструкция по изготовлению термоклея на основе термопасты:
Как использовать самодельный состав?
Инструкция по применению теплопроводящего клея не сложнее, чем для других клеящих веществ. Этапы склеивания:
Теплопроводящий клей для склеивания светодиодов на радиаторах можно заменить на термопроводящий скотч. Он выполнен из полиамида, а клейкая часть сделана на основе силиконового адгезива. Материал выдерживает нагревание до 260°.
Как выбрать термопасту, и что это вам даст?
Но и обратное тоже верно: эффективный термоинтерфейс способен «сбить» температуру охлаждаемого элемента, отыграв от одного-двух до доброго десятка градусов, что продлит срок службы устройства, исключит возможные сбои из-за перегрева и снизит шум, издаваемый системой охлаждения.
На что нужно обращать внимание при выборе?
Тип термоинтерфейса
В каталоге ДНС, помимо традиционных пластичных термоинтерфейсов, представлены и другие разновидности, имеющие своё назначение и свою специфику применения. Прежде, чем выбирать конкретный состав, следует определиться с тем, что именно вы собираетесь охлаждать, и каким способом.
Жидкий металл. Может быть представлен как в непосредственно жидком виде, так и в форме прокладок, которые перед применением необходимо прогреть и расплавить между системой охлаждения и охлаждаемым элементом. В обоих случаях этот вид термоинтерфейса обладает наилучшей теплопроводностью, а также прекрасно чувствует себя при околонулевых и минусовых температурах, что делает его превосходным вариантом для экстремального разгона.
Соответственно, термопаста в её традиционном понимании может использоваться практически где угодно. Вопрос остаётся лишь в выборе интерфейса с походящими характеристиками.
Термоклей отличается от термопасты тем, что сохраняет пластичность только ограниченное время после нанесения на поверхность. Впоследствии клей схватывается и образует крайне прочное соединение, способное удержать вес радиатора или другого элемента без дополнительной фиксации. Вследствие этого термоклей идеально подходит, например, для фиксации радиаторов VRM материнских плат и видеокарт, где изначально не предусмотрено винтовое крепление соответствующих элементов.
Минус термоклея вполне очевиден: прочность фиксации не позволяет легко демонтировать радиатор с охлаждаемого элемента. Более того: в процессе снятия есть немалый риск оторвать элемент с платы. Поэтому использовать термоклей для ЦПУ и графических процессоров также не рекомендуется.
Эффективность
Тем не менее, на деле это не совсем так. Как показывают тесты на реальном железе, далеко не всегда паста с большей паспортной теплопроводностью оказывается более эффективной, нежели паста с меньшей теплопроводностью. Зачастую полутора- и даже двукратная разница в паспортных параметрах в итоге выливается в практически одинаковые результаты по температурам.
Выбирать термопасту необходимо по одному критерию: результатам, которые она демонстрирует в профессиональных обзорах от авторитетных изданий. Как правило, там обеспечивается и единообразие условий тестирования, и грамотная методика проведения тестов, что позволяет называть полученные результаты достоверными.
Упаковка
Объём термопасты и количество термопрокладок
Минимальная и максимальная рабочая температура
Владельцам рядового «домашнего» железа, разумеется, переживать об этих параметрах не стоит. Минусовых температур обычный домашний ПК или ноутбук с вероятностью в 99% не увидят, да и продолжительный нагрев выше 100 градусов обычно означает то, что идти в магазин придётся отнюдь не за новой термопастой.
Критерии и варианты выбора
Термоинтерфейсы, предлагаемые в магазинах сети ДНС/Технопоинт, можно рассортировать следующим образом:
Жидкие металлы и пасты с повышенным содержанием металлов подойдут любителям экстремального разгона, борющимся за каждый градус и мегагерц. Использовать такие интерфейсы необходимо с большой осторожностью, однако при правильном применении они дают превосходные результаты.
Термопрокладки (за исключением металлических вариантов!) необходимы для охлаждения таких элементов ПК, как цепи питания видеокарт и материнских плат, чипы памяти (причём как на видеокартах, так и на модулях оперативной памяти, оснащённых радиаторами) и жёсткие диски. Кроме того, они найдут своё применение везде, где требуется охлаждать элементы сложной формы и рельефа, но не нужна слишком высокая эффективность охлаждения.
Ассортимент термопаст в ДНС включает в себя теплопроводные составы различных типов и видов: от бюджетных термопаст, не обладающих большой эффективностью, но поставляемых в больших объёмах, до топовых составов, демонстрирующих сверхвысокую эффективность, и способных работать в условиях низких температур. Есть, разумеется, и «универсальные» варианты, одновременно доступные по цене и показывающие пусть не рекордные, но очень неплохие результаты.
Как правильно наносить термопасту
Что может быть проще нанесения термопасты? Шлепнул каплю в центр крышки процессора, плюхнул сверху кулер, покрутил, защелкнул крепления и готово. Само прижмется — само растечется. А менять ее не надо, не царское это дело! Оправдан ли такой подход?
Зачем нужна термопаста? Ведь раньше жили без нее
Да, первым процессорам Intel 8088 охлаждение было просто не нужно. Необходимость в небольших радиаторах, приклеенных на термоклей или закрепляемых с помощью прижимных пластин, возникла в эпоху поздних 486-х процессоров. Intel Pentium и AMD K6-2 уже требовали радиатор с небольшим вентилятором. Но о необходимости использовать термопасту и тогда никто не задумывался. Процессоры были керамическими и выделяли не больше 10 Вт тепла.
Активное использование термопаст нашло свое применение уже после выхода Intel Pentium III и AMD Athlon. Небольшие кремниевые кристаллы этих CPU выделяли от 30 до 70 Вт тепла. Дальше — больше.
Самые «горячие» современные центральные процессоры могут выделять до 250 Вт тепла, а видеокарты — и того больше. Для сравнения, конфорка на электроплите выделяет примерно 1000 Вт.
Современному игровому ПК, как правило, требуется блок питания мощностью от 500 Вт, а, если использовать двухпроцессорную рабочую станцию и несколько видеокарт в режиме SLI или CrossFireX, то и киловаттного блока не всегда достаточно.
Иными словами, у вас в корпусе находится как минимум 1/2 конфорки от электроплиты. Зимой помещение можно отапливать. Естественно, такое количество тепла необходимо как-то выводить из системного блока, для этого нам и понадобится термопаста.
Как поможет термопаста?
Для понимания придется, увы, немного погрузиться в курс школьной физики.
Все металлы и их оксиды наряду с электропроводностью обладают также и теплопроводностью. Диэлектрики электропроводностью не обладают, но тепло проводят. У любого диэлектрика есть некий запас прочности, по исчерпании которого через него проходит электрический разряд. Воздух — это диэлектрик. Тепло он, как и любой газ, проводит плохо.
Итак, кремниевый кристалл центрального или графического процессора при активных вычислениях нагревается и выделяет тепло. Тепло от кристалла на себя принимает металлическая крышка процессора или, реже, непосредственно теплоприемник системы охлаждения. Далее тепло передается в радиатор, которым рассеивается в окружающую среду. Для повышения эффективности рассеивания тепла обычно используют вентиляторы, продувающие радиатор холодным воздухом.
При условии, что поверхность кристалла и теплоприемника идеально ровная, термопаста была бы ни к чему. Но, видели ли вы в этом мире хоть что-то идеальное? Даже зеркало, если на него посмотреть через бытовой микроскоп оказывается далеко не таким ровным, как это кажется на первый взгляд. А бывают еще и выпуклости или вогнутости при формально зеркальной поверхности.
То есть на практике, когда мы устанавливаем на процессор или GPU систему охлаждения, между двумя этими поверхностями остаются места, заполненные воздухом. И чем менее ровная поверхность крышки (кристалла) чипа и теплоприемника, тем больше воздушная подушка между ними.
Именно для того, чтобы устранить воздушную подушку между процессором и кулером, необходима термопаста. Она, как правило, электричество не проводит, но существуют термопасты, обладающие электропроводностью («жидкий металл») или термопасты с добавлением металлических частиц.
Любая термопаста с течением времени засыхает, поскольку испаряется жидкость, связывающая частицы, из которых она состоит. В этом случае в слое термопасты возникают микротрещины, в которые проникает воздух и снижает ее эффективность. По этой причине термопасту время от времени приходится менять. Увы, ничто не вечно в этом мире.
Как правильно наносить термопасту?
Последнее время на ютубе часто встречаются ролики, где «эксперты» разного уровня подготовленности тестируют по 5–10 термопаст, сравнивая их между собой и делая далеко идущие выводы. Причем мажут они термопасты, как правило, как масло на бутерброд или «профессионально» кладут жирную каплю по центру. Оставим ценность результатов таких тестов на совести видеоблоггеров.
Тем не менее, даже после просмотра десятка таких роликов вопрос правильного нанесения термопасты остается открытым. Давайте разберемся, как все-таки правильно наносить термопасту.
1. Перед нанесением новой термопасты необходимо полностью удалить остатки старой. Вы же не наносите обувной крем на покрытую грязью обувь?
2. Термопаста наносится максимально возможно тонким слоем. Часто в комплекте есть специальная лопатка для нанесения — не пренебрегайте ею.
Толстый слой термопасты резко снижает эффективность охлаждения, поскольку теплопроводность термопасты хуже, чем у теплоприемника и крышки процессора.
3. Если вы наносите термопасту непосредственно на кристалл процессора, вокруг которого есть распаянные SMD компоненты, не рекомендуется использовать электропроводящие термопасты. Если вы все же решились на это, во избежание выхода чипа из строя термопасту необходимо наносить так, чтобы она не попала на SMD компоненты.
Что-то еще нужно делать после нанесения?
4. Прежде чем окончательно устанавливать систему охлаждения, желательно убедиться, что
соприкосновение теплоприемника и процессора обеспечивает достаточную теплопередачу. Для этого необходимо приложить кулер к процессору, прижать его, а затем снять. На кулере и процессоре останутся следы термопасты, они должны совпадать и быть максимально тонкими. Если слой термопасты с одной стороны толще, а с другой тоньше, значит одна из поверхностей неровная. Возможно, вы неправильно устанавливаете кулер. В худшем случае вам придется выравнивать теплоприемник или покупать другую систему охлаждения.
5. Прижим системы охлаждения к процессору должен быть одинаковым со всех сторон. При перекосе теплоприемника эффективность охлаждения снижается по причине, описанной выше.
Как часто нужно ее менять?
6. Любую термопасту необходимо менять как минимум раз в год, а лучше — раз в полгода. Жидкий металл сохраняет эффективность до 5 лет. Зависит от условий эксплуатации.
7. Чем термопаста гуще, тем сложнее ее наносить и ниже ее эффективность. Не надейтесь, что купленного 20 лет назад вашим дедушкой тюбика КПТ-8 вам хватит еще на 20 лет.
А зубная паста подойдет?
Нет. Не стоит использовать вместо термопасты подручные средства — зубную пасту, кетчуп, майонез, мазь от прыщей, крем для рук и т. п. Во-первых, неизвестно насколько агрессивен состав того вещества, которое вы нанесете вместо термопасты. Во-вторых, в качестве жидкости в них обычно используется вода, которая испарится за пару дней, а в процессе испарения может вызвать короткое замыкание. В-третьих, органические вещества имеют свойство прокисать (протухать) со всеми вытекающими последствиями.
Итак, ничего сложного в нанесении термопасты нет. Остался лишь вопрос ее выбора из всего многообразия в продаже. Стоит ли переплачивать за «бренд» или подойдет самая дешевая термопаста? Насколько велика разница между разными термопастами одного бренда? Действительно ли электропроводящие термопасты эффективнее диэлектрических? Что такое «термопрокладка» и зачем она? Но, об этом в следующий раз.
Как заменить термопасту: простая инструкция, которая продлит жизнь ПК
Когда высыхает термопаста, компьютер сильно греется, а процессор и видеокарта могут выйти из строя.
Термопаста представляет собой густое вещество чаще белого или светло-серого цвета. Её самое важное свойство — высокая теплопроводность. Поэтому термопасту наносят на центральный процессор и чип видеокарты, чтобы эти подверженные нагреву элементы лучше отдавали тепло.
С годами термопаста высыхает, что нередко приводит к перегреву компьютера. Если температура процессора и видеокарты в вашем ПК поднимается выше допустимой и теплопроводящий состав не обновлялся уже несколько лет, значит, надо действовать. В сервисном центре замену термопасты с радостью выполнят за деньги. Но вы также можете сделать всё своими руками и сэкономить.
Термопасту нужно менять как в стационарных компьютерах, так и в ноутбуках. Это руководство поможет в любом случае.
1. Подготовьте всё необходимое
Прежде всего вам нужна сама термопаста. Её можно купить в любом магазине компьютерной техники.
Какую пасту выбрать — вопрос дискуссионный. В Сети нет каких-то масштабных исследований эффективности термопаст. Но сервисные центры часто рекомендуют бренды Zalman, Noctua и Arctic. Шприц с четырьмя граммами можно приобрести за 300–400 рублей. Этого должно хватить на несколько замен.
Есть также популярный бюджетный вариант — термопаста КПТ-8, но отзывы о её качестве противоречивы.
Помимо термопасты, вам понадобятся:
2. Разберите компьютер
Выключите компьютер и отключите кабель питания от электросети. Затем снимите крышку корпуса с помощью отвёртки.
Неправильная разборка и чистка могут повредить компьютер. Если не уверены в своих силах, не рискуйте. И помните: вскрытие корпуса приведёт к потере гарантии.
На этом этапе не помешает аккуратно пропылесосить внутренности компьютера. Избавившись от пыли, вы снизите общую температуру системы. Но не переусердствуйте: пылесос не должен прикасаться к деталям.
Открутив болтики на системе охлаждения, отсоедините её от материнской платы — вы увидите под ней металлическую пластину с остатками старой термопасты. Это и есть процессор. Рядом с ним может оказаться ещё одна пластина — чип встроенной видеокарты.
Бывает, что корпус ноутбука мешает отделить систему охлаждения от материнской платы. В таком случае придётся сначала вытащить материнскую плату наружу и только потом отсоединить от неё радиатор, как в видеопримере выше.
Если в вашем компьютере присутствует отдельная видеокарта со своим охлаждением, извлеките её, а затем снимите с неё радиатор. Под ним на видеокарте также должна быть пластина с остатками старого вещества — видеочип.
Если у вас возникнут трудности при разборке компьютера или отдельных комплектующих, поищите на YouTube видео с обслуживанием такой же модели устройства, как у вас.
3. Удалите остатки старого вещества
Возьмите сухую салфетку и осторожно удалите старую термопасту с процессора, видеокарты и элементов охлаждения. Если вещество не будет поддаваться, намочите ватные палочки небольшим количеством спирта и попробуйте убрать остатки с их помощью.
4. Нанесите новую термопасту
Выдавите каплю термопасты из шприца на процессор и распределите вещество тонким равномерным слоем по всей площади пластины. Для этого используйте кисточку, если она продавалась в комплекте, или пластиковую карту, или любой подходящий предмет. Главное, чтобы он был сухим и не мог поцарапать процессор. Если вещество попадёт за границы пластины, вытрите его бумажной салфеткой.
Чтобы заменить термопасту на встроенной или внешней видеокарте, нанесите вещество на её чип так же, как на процессор.
Вы можете нанести термопасту как на сам чип, так и на радиатор (см. видео). А можете обойтись только чипом: этого будет вполне достаточно.
5. Соберите компьютер
После замены термопасты, установите все комплектующие на место. Убедитесь, что они хорошо зафиксированы и вы не пропустили ни одного болта. Затем закройте крышку корпуса.
Включите компьютер и понаблюдайте за температурой процессора и видеокарты. Если её среднее значение упадёт, то замена термопасты пошла устройствам на пользу. В случае неудачи рассмотрите другие причины нагрева.