Seznam kapitol
Titulek článku není úplně přesný, protože dnes půjde nejen o test teplovodivých past, ale i teplovodivé podložky a slitiny tekutých kovů. Utkají se produkty firem Arctic Cooling, Arctic Silver, Coollaboratory, GeIL a Zalman a celkem se jich ukáže 7.
Chlazení čipů dnes samozřejmě není pouze o schopných chladičích, které jsou protkané desítkami centimetrů heatpipe, či výkonných vodních blocích. To je pouze jeden článek řetězce, kterým se tepelná energie coby odpad produkovaný výkonnými čipy má dostat pryč do okolního vzduchu. Tento přenos by měl probíhat co nejefektivněji, takže nezáleží pouze na samotných chladičích, ale také na uzpůsobení počítačové skříně a na druhé straně je to především rychlé odebírání tepla z povrchu čipu, či jeho heatspreaderu. A zde nám právě poslouží teplovodivé pasty.
| Tepelná vodivost při 25 °C a normálním tlaku | |
Materiál | W·m-1·K-1 |
měď | 386 |
hliník | 237 |
železo | 80,2 |
voda | 0,61 |
olej | 0,13 |
vzduch | 0,0262 |
Zdroj: Wikipedia
Pokud přiložíme k procesoru chladič jen tak bez aplikovaného teplovodivého média, pak se nám sice může zdát, že kontakt je dostatečný, ale ve skutečnosti tomu tak není. I zdánlivě rovný a hladký povrch je plný mikroskopických nepřesností, kde v důsledku zůstane vzduch a ten, jak je známo, tepelnou vodivostí příliš neoplývá. Proto je daleko lepší, když místo vzduchu mezi chladiči uvízne teplovodivá pasta, která má sice podstatně nižší tepelnou vodivost než taková měď, ale na druhou stranu má zase podstatně vyšší tepelnou vodivost než vzduch. Z toho důvodu je také nutné, aby pasta nezamezila přímému kontaktu kovu s kovem/čipem, ale to již stejně všichni znáte, takže pojďme na věc.
Sluší se, abychom si uvedli celkový výpis toho, s čím se dnes seznámíme:
- Arctic Cooling MX-1
- Arctic Cooling MX-2
- Arctic Silver 5
- Coollaboratory Liquid Pro
- Coollaboratory MetalPad
- GeIL High Performance Copper Paste
- Zalman ZM-STG1
Společnost je to tedy zajímavá. Vedle tradičních past jsou dva produkty společnosti Coollaboratory. Liquid Pro je v injekční stříkačce dodávaná slitina tekutých kovů, která má na pohled stříbrnou barvu a dále také podložka ze 100% kovu. Pojďme se ale na testované produkty podívat popořadě, tedy od společnosti Arctic Cooling.
Arctic Cooling MX-1 a MX-2
Arctic Cooling momentálně nabízí dvě teplovodivé pasty s názvy MX-1 a novinku v podobě MX-2. Starší MX-1 je pasta bez kovových příměsí, takže je elektricky nevodivá. Dodává se zalitá v plastovém obalu a v tom se skví klasická plastová tuba.
| Model | AC MX-1 |
Viskozita | 1700 Poise |
Provozní teplota | -50 °C - 170 °C |
Hustota | 2,4 g/ml |
Hmotnost | 2 g |
Firma na zadním obalu kupujícímu podává informace ohledně srovnání s ostatními pastami, například od firmy Arctic Silver. MX-1 na nich pochopitelně vede, ale až po 200hodinovém tvrdnutí. Testovat jednu pastu přes týden však pochopitelně nelze, takže se budeme muset spokojit s tím, co naměříme po jednom dni. Pasta MX-1 je také dle slov výrobce díky zatvrdnutí stálá, nedegraduje a má tak vydržet alespoň 8 let, což je ve světě PC věčnost.
| Model | AC MX-2 |
Viskozita | 2850 Poise |
Hustota | 3,69 g/cm3 |
Hmotnost | 4 g |
MX-2 je nejnovější počin firmy Arctic Cooling, která o ní říká, že má vysokou tepelnou vodivost (lepší výkon než Arctic Silver 5), také neobsahuje kovové části, časem nedegraduje a měla by tedy také vydržet alespoň 8 let. Dodává se ve stejně provedeném obalu jako MX-1, pouze jinak tvarovaném.
Stejně jako u předchozího modelu, ani zde AC neuvádí tepelnou vodivost v číslech, pouze viskozitu, hustotu a netto hmotnost. Tato pasta by také neměla potřebovat k dosažení nejlepší tepelné vodivosti tolik času jako MX-1, takže její optimální výkonnost nastoupí snad okamžitě.
Arctic Silver 5
Arctic Silver je americká firma, která je už velmi dlouho oblíbena pro své pasty s vysokými příměsi stříbra. Arctic Silver 5 k nám přišla jako holá nezabalená tuba, která ihned zaujme svou hmotností. Oproti ostatním je totiž na svou velikost neobyčejně těžká.
| Model | Arctic Silver 5 |
Tepelná vodivost | > 350.000 W/m2 °C |
Tepelný odpor | < 0,0045 °C-in2/Watt |
Provozní teplota | -50 °C - 130 °C |
Hmotnost | 3,5 g |
Tato pasta se má z 99,9 % skládat z čistého stříbra, konkrétně malých částeček o třech různých velikostech a tvarech. Kromě stříbra má v pastě ještě být oxid zinku, oxid hliníku a nitrid bóru. Součástí však není silikon, ale polysyntetické oleje, díky nimž by si Arctic Silver 5 měl pořádně „sednout“. Co se týče elektrické vodivosti, firma uvádí, že její pasta elektřinu nevede, ale jedním dechem dodává, že by neměla být patlána kolem místa svého určení, protože by eventuelně mohla přemostit dvě velmi blízké součástky. Nakonec také Arctic Silver uvádí, že tato pasta potřebuje ideálně kolem 200 hodin, aby dosáhla nejlepšího výkonu.
Coollaboratory Liquid Pro
Následuje společnost Coollaboratory a dva její produkty. Jedná se o mladou společnost ze spolkové země Saska-Anhaltska, která se zaměřuje na výrobu teplovodivých materiálů z tekutých kovů. V první polovině roku 2005 tato firma představila svůj první produkt Coollaboratory Liquid Pro, na nějž se nyní podíváme. Jedná se o 100% metalickou slitinu (galium, indium, rhodium, stříbro, zinek a cín) s bodem tání při 8 °C, jež je navržena speciálně pro použití s výkonnými chladiči, které mají kontaktní plochu z mědi či stříbra. Důrazně se nedoporučuje aplikovat tuto slitinu na hliníkové chladiče, protože hliník by reagoval a postupně degradoval, což záleží také na vlhkosti okolního vzduchu. Dále se také jedná o elektický vodič, takže je důležité, aby byla slitina aplikována opatrně a dle instrukcí. Pokud však se již nějaká nehoda stane, je dle firmy možné použít k odstranění slitiny prostý papírový ubrousek či kapesník.
| Model | Coollaboratory Liquid Pro |
Složení | 100% kovová slitina |
Bod tání | 8 °C |
Hustota | 6,83 g/cm3 |
Tento materiál se dodává v injekční stříkačce s jehlou a podle stránek výrobce v plastovém průhledném balení. K nám však došla samotná stříkačka, což ale vůbec nevadí. Při aplikaci je obzvláště nutné, aby byly styčné plochy zbaveny jakýchkoliv nečistot a firma očištění důrazně doporučuje, i když materiál aplikujete na nové komponenty. Je k tomu možné využít čistidel, které nezanechávají stopy (osobně používám syntetický líh). Prostě a jednoduše nesmí zbýt na kontaktních plochách ani otisk prstu, přes který se materiál ke kovu nedostane, což bychom ostatně měli vědět i tak.
Liquid Pro se aplikuje pomocí jehly, s níž vytvoříte na povrchu malinkou kapku. Tu je pak nutné rozetřít po celé styčné ploše, třeba rohem složeného papírového kapesníku, nebo gumovými rukavicemi. Důležité však je, aby se povrch nezamastil a neznečistil. Coollaboratory celou proceduru přirovnává k malování kolmé stěny – důležité je, aby materiál nestékal. Při odstraňování slitiny z povrchu by mělo stačit ji jednoduše utřít.
