世界上每台電腦都在用散熱膏,但還是很多人不知道它到底是什麼做的。這篇我們深入看散熱膏的各種可能配方。

散熱膏的不同類型

對不常塗散熱膏的人來說,知道「散熱膏不只一種」可能有點震驚。對!散熱膏種類很多,而且新的配方不斷被開發出來。介紹類型之前,先複習散熱膏的組成成分。

散熱膏有 2 個角色 —— 導熱,以及填 CPU 和散熱片之間那些微小縫隙。要做到這兩件事,它得油膩或液態,還要導熱。為此,大部分散熱膏由液態基底和導熱填料組成。改變這兩個角色的組成物質,就能做出不同特性的散熱膏。可以改變黏度、導熱係數、其他特性。

那散熱膏主要類型有哪些?

矽膠基底

矽膠基底散熱膏用矽膠液態基底把導熱的金屬氧化物填料固定住。矽膠基底散熱膏是市面上最常見的類型,常預塗在成品 PC 和筆電上。

理由很好 —— 它什麼都會一點。

用矽膠所以黏度夠,好抹在 CPU 或 GPU 上、不容易漏。導熱不錯,而且跟其他散熱膏不同,它不導電。就算漏出來,清一清繼續用。

碳基底

碳基底散熱膏跟矽膠基底類似,但用奈米碳粒子當填料,不是金屬氧化物。黏度和導熱係數跟矽膠基底差不多。

它最大的優勢是「不導電」—— 或者說,沒導電問題。因為不用金屬粒子,不可能從任何電源帶電。技術上來說,在電腦裡、或任何跟其他零件近距離接觸的處理器上用,它最安全。

液態金屬基底

液態金屬基底散熱膏跟前兩種有點不同。它技術上沒有液態基底或填料。液態金屬本身同時當基底和填料。因為是金屬,導熱超強;因為是液態,自然能當填縫劑。液態金屬基底散熱膏導熱係數常常是最高的,在超頻跟呼吸一樣自然的高階組機裡很受歡迎。

這聽起來很完美。那為什麼不是每個人都用液態金屬基底散熱膏?

除了導熱,它也導電。回想你摸門把被電的那次 —— 金屬能帶電。整塊金屬做的散熱膏就跟那個門把一樣。通常沒問題,但電腦是一台每個電流都有特定路徑的機器。一滴液態金屬散熱膏碰到任何零件,就可能短路、變成一塊巨大的紙鎮。

嗯。心臟不強的別玩。

這還不夠慘的話,大部分液態金屬基底散熱膏含鎵。鎵碰到鋁會形成合金,一碰就碎。

相變材料

最後是相變材料。相變材料是家族裡的黑羊,因為嚴格說它不算「散熱膏」。叫相變材料(PCM)是因為利用吸熱反應 —— 當物質改變狀態時會冷卻周圍表面。最簡單的例子是受傷時用的「瞬間冷敷包」。

相變材料是熔點約 70°C 的化學混合物。當物質到這溫度,材料開始變相(常見是固→液或液→固),吸熱反應把熱能儲存起來。

這最常用在工業應用。

矽膠基底散熱膏的成分

前面提過,矽膠基底散熱膏是所有散熱膏中最常見、最可靠的。由液態基底(有時也叫 base)和金屬氧化物填料組成。矽膠本身不導熱,但黏度夠,能讓散熱膏流動、填縫、黏住表面、固定其他導熱化合物。有時叫「矽油基底」。

矽膠基底裡的化合物通常是氧化鋅這類金屬氧化物。這些化合物電子遷移率高,能快速傳能。矽膠基底散熱膏有時也用氧化鋁、氮化硼、氮化鋁等金屬氧化物。這些特性大致相同,也一樣當填料。

為什麼我們推薦矽膠散熱膏

讀完各種散熱膏類型,你可能會興奮想試新的 —— 該試!選項很多,看你目標可能會想用某種不想用另一種。但我們個人推薦你 99% 的場合用矽膠基底散熱膏。

首先,矽膠基底散熱膏在所有我們列過的材料裡 CP 值最高。一般 ~$2/克,液態金屬基 ~$8/克,相變材料 ~$10/克。注意相變材料常用在工業應用,量大時成本可能高很多。

其次,跟碳基底比,矽膠基底更耐用、壽命更長。因為矽膠由矽(Si)和氧組成。矽的化學穩定性比碳高很多,能承受更多加熱冷卻循環。

最後,前面提過,矽膠基底散熱膏導熱好、不導電、無毒,是最安全的選擇。

我們的 Kooling Monster KOLD-01 就是矽膠基底散熱膏,具備上述所有特性。耐用、有效,保證讓你的 PC 發揮最佳效能。

其他散熱膏替代品

如果你真的不想用散熱膏,還有其他替代品可以試。散熱墊是固態材料,可以裁成 CPU 的尺寸。高溫下導熱不錯,但填縫能力差。散熱凝膠是另一個替代品。散熱凝膠接觸空氣會固化,耐用但塗起來更麻煩。更多細節看我們這篇 散熱膏替代品的文章。

市面上有各種不同品牌、顏色的散熱膏,但記住 —— 它們大多可以歸類為矽膠基底、碳基底、或液態金屬基底。如果你選液態金屬基底,記得採取適當防護,因為它導電。選碳基底,記得塗上時要注意時間 —— 可能撐不了那麼久,需要主動重塗。如果選矽膠基底,記得用市場上最好的 —— Kooling Monster KOLD-01!