Привет, друзья!
Некоторое время назад мы предприняли смелую попытку сделать эффективный ультра-тонкий кулер для процессора. Эксперимент не был завершен, поскольку мы столкнулись с проблемой отвода тепла между алюминиевым радиатором и медной контактной подошвой.
Для улучшения термоконтакта мы решили припаять подошву к радиатору, предварительно произведя его химическое меднение.
Вот об этом эксперименте я и хочу вам сегодня рассказать. Заранее должен предупредить, что, к великому сожалению, не все пошло так как мы планировали, но на то он и эксперимент!
Итак, делимся своим опытом! Да, лайки можно не ставить, а в комментариях можно критиковать по полной программе!
Поехали!
Конструкция кулера
Напомним, что идея нашего изделия подразумевала создание кулера высотой не более 20 миллиметров, способного охладить микропроцессор с TDP 65 Вт. Конструкция была основана на стандартном алюминиевом радиаторе, размерами 100 на 100 миллиметров и высотой 15 миллиметров, приобретенном на АлиЭкспресс.
Для отвода тепла использовались две турбинки, размерами 30х30 миллиметров.
Для того, чтобы кулер не задевал элементы печатной платы было решено использовать в качестве теплоотводящей подошвы медную пластину, толщиной 2 миллиметра. Она забирала тепло с крышки процессора и приподнимала радиатор на требуемую высоту.
Между подошвой и радиатором была нанесена эффективная термопаста EVERCOOL Nano Diamond. Для крепления были использованы подпружиненные винты из запасного комплекта крепления какого-то кулера.
В целом, конструкция получилась не столь эффективной как хотелось бы и достаточно шумной. Основная проблема, которую мы обнаружили — плохая передача тепла между медной подошвой и радиатором.
В ходе обсуждения конструкции в комментариях родилось решение — припаять медную пластину к радиатору. Мы решили проделать эту операцию в домашних условиях, без использования специализированного оборудования, посадив пластину на обычный припой. Но сразу возник вопрос — как обеспечить прилипание припоя к алюминию. Покопавшись в интернете, мы обнаружили, что существует способы несложного омеднения алюминиевых изделий. Один из таких способов мы решили попробовать.
Прежде всего, разбираем сам кулер.
Радиатор отчищаем от остатков термопасты и обезжириваем спиртом.
Технологический процесс
Технологический процесс состоит из нескольких этапов. Эти этапы мы, не будучи специалистами в области химии, подсмотрели в интернет-источниках.
Прежде всего радиатор нужно было хорошо отмыть. Для этого мы использовали теплую воду со средством для мытья посуды и зубную щетку.
Далее готовим три ванны, в качестве которых используем литровые одноразовые контейнеры из полиэтилена, как одного из самых инертных материалов.
В первую емкость наливается серная кислота. Она нужна для предварительной активации омедняемой поверхности. Кислота позволяет снять окисловую пленку с алюминия. Для этой цели хорошо подходит электролит для стартерных аккумуляторов, который можно приобрести в любом автомобильном магазине.
Во вторую емкость наливается электролит, который состоит из водного раствора медного купороса с небольшим добавлением той-же кислоты. Кроме того во второй контейнер опускаем электрод, изготовленный из толстой медной проволоки.
В третьей емкости содержится раствор пищевой соды. Он предназначается для нейтрализации электролита на поверхности изделия.
Начинаем сам процесс. Помещаем радиатор в кислоту для активации поверхности.
Примерно через одну минуту переносим радиатор в электролит. Добавляем немного дистилированной воды для полного покрытия радиатора.
К медному электроду подключаем положительный провод от блока питания. Отрицательный зажим подключается к подвесу радиатора.
На блоке питания предварительно мы выставили напряжение около 5 вольт. В интернет-источниках обычно рекомендуют использовать зарядное устройство с током около одного Ампера. Однако при включении мы обнаружили, что блок питания ушел в защиту при величине тока более 8 Ампер. При этом напряжение составило лишь 2,4 вольта.
В начале я подумал, что радиатор замкнул цепь, но тщательный осмотр этой догадки не подтвердил. Либо поверхность нашего изделия оказалось слишком велика, либо расстояние между радиатором и анодом было достаточно маленьким. В любом случае, не оставалось другого выхода кроме как уменьшать напряжение до тех пор, пока ток не стал приемлемым — около 1 Ампера. Это произошло при напряжении около 0,5...0,6 Вольта.
В таком состоянии мы оставили процесс на 2,5 часа.
Выключаем блок питания и отключаем электроды.
Вынимаем изделие из электролита. На первый взгляд процесс казался успешным. Радиатор был покрыт равномерным слоем меди.
Но при ближайшем рассмотрении под определенным углом к свету можно было увидеть пузыри на поверхности медной пленки.
Это не очень хороший признак!
Деактивируем электролит в растворе соды.
Результат
После просушки мы обнаружили, что медная пленка, созданная в ходе процедуры, очень легко отслаивается от алюминия.
Конечно прочно припаять что-то к такой поверхности не представляется возможным.
И хотя толщина пленки составила внушительные 25 микрон, мы вынуждены признать неудачу нашего эксперимента.
Скорее всего, поверхность все же была плохо обезжирена. Об этом предупреждали авторы различных материалов. Видимо мы слишком легкомысленно отнеслись к этой операции!
В будущем, если нам удастся придумать как удалить медь с поверхности радиатора, мы попробуем повторить меднение, обезжирив поверхность при помощи сильной щелочи и более тщательной механической обработки.
Друзья, будем рады вашим мнениям, советам и рекомендациям! Помогите нам пожалуйста найти наши ошибки.
Спасибо, что смотрите Террабайт! До новых встреч!
Вам наверняка будет интересно:
Прибор компьютерного мастера: осциллограф, частотомер, спектроанализатор
Подключение внешней видеокарты к ноутбуку через интерфейс M2 NVME, райзер своими руками, тесты
Почему горят разъемы питания или правда о китайских проводах
Внешняя видеокарта для ноутбука: как сделать, чего ожидать
Наша группа ВК (помогаем советами и деталями): https://vk.com/terrabyte
Наш канал на YouTube: https://www.youtube.com/@TERRABYTE