Рассмотрим реализацию токонепроводящей термопасты на основе оксида алюминия и диоксида титана. Собственно, данные соединения обладают указанной теплопроводностью (Al2O3 ~ 20 Вт/мК и TiO2 ~ 10 Вт/мК при н.у.), только вот в пастообразном состоянии их значения будут ниже.
Для реализации идеи понадобятся указанные оксиды и диэлектрическое масло, в качестве такового воспользуюсь полиметилсилоксановым также называемым как силиконовое.
Прежде приготовим термушку на основе оксида алюминия. Отвешиваю его в количестве порядка двух граммов, затем порошок пересыпаю в агатовую ступку и из шприца добавляю немного масла. Полученную суспензию тщательно перетираю, выполняя вместе с этим гомогенизацию в течение порядка 15 мин.
Не менее важным моментом в данном процессе является получение оптимальной системы с максимальным количеством твердой фазы и небольшим содержанием масла, что будет существенно влиять на теплопроводность. Подготовив термопасту, я перенес ее в небольшую пробирку.
Таким же образом беру навеску диоксида титана, потом высыпаю порошок в ступку и смешиваю его с маслом. Получив суспензию пастообразного состояния загружаю ее в пробирку.
Подготовив образцы термопаст, сравним их с китайской на системнике, где установлен процессор i5 и башенный кулер.
Для начала снимаю систему охлаждения, очищаю проц от старой термушки и наношу GD 900. Затем собираю все в обратном порядке и запустив компьютер, работающий на операционной системе Windows 10, с помощью программы Core Temp проведем замеры температуры. Фиксировать температуру я буду на основании показаний первого ядра. Изначально определяю изменение температуры во времени в холостом режиме. В силу постоянного колебания значений возьмем усредненную величину за каждую минуту. Спустя 10 мин можем видеть следующую картину.
Теперь выполним аналогичные измерения под нагрузкой, которую я решил создать путем майнинга на процессоре в связи с тем, что майнером создается стабильная и постоянная нагрузка. По окончании 15 минут получилась такая картина.
Посмотрим, как покажет себя паста из оксида алюминия. Наношу ее на процессор и устанавливаю систему охлаждения.
В операционной системе также как с предыдущей суспензией произвожу измерения сначала в холостом режиме, а потом под нагрузкой. В целом на это у меня ушло 25 мин.
Наконец остается определить потенциал термопасты на основе диоксида титана. Покрываю ей проц и приведя системник в рабочее состояние, запустив операционную систему, в очередной раз провожу замеры как в двух предыдущих случаях.
Таким образом, получив результаты трех термопаст, остается их сопоставить между собой. Как можем с вами видеть, при работе процессора без воздействия на него особой нагрузки менее эффективной получилась термопаста с наполнителем из оксида алюминия, а GD 900 и термушка с диоксидом титана практически идут наравне.
Но вот если нагрузить процессор, картина немного изменилась. Так, китайская паста слегка уступает алюминиевой, а вот титановая проявила себя более эффективной. Также если сопоставить минимальные и максимальные значения температур при работе CPU в оговоренных условиях, то в таком случае получается, что GD 900 и термопаста с диоксидом титана по показателям близки, тогда как алюминиевая проявила себя немного менее эффективной.
Несмотря на то, что теплопроводность чистого оксида алюминия выше, чем у диоксида титана в результате все получилось иначе. В моем случае это вызвано малой концентрацией дисперсной фазы порошка оксида алюминия в масле, о чем свидетельствует невысокая вязкость термушки.
Подробнее в данном видео:
Фото- и видеоматериалы взяты с канала ServLesson на YouTube.