什麼是導熱係數? 散熱膏的導熱率是越高越好嗎?

如果平常有在關注我們的專業知識，那麼絕對會注意到「導熱係數」出現的頻率非常高。導熱係數(導熱率)及散熱膏常會一起被提出來討論，是因為導熱係數跟冷卻CPU的過程中息息相關。

但什麼是「好」的導熱係數，又與散熱膏有什麼關聯？在這篇文章中，會以何謂「好」的品質、使用性及其他方面為主題進行討論。

散熱膏的導熱係數(導熱率)是什麼?

在討論散熱膏的導熱係數之前，我們需要先來了解什麼是「導熱係數」 。

導熱係數，又稱熱導率，是指在穩定的傳熱條件下能夠傳遞的熱量（材料傳導熱能的能力）。通常在金屬中，導熱率與導電率會有正比關係，不過還是有一些例外。在直觀的層面上，導熱率與導電率都取決於物質攜帶能量的能力。這就是我們會選擇使用金屬合金或純金屬（如銀）在散熱膏的原因。因為這樣散熱膏即具有自由電子，更能夠輕易將熱量帶去需要的地方(例如說散熱器)。

（常見散熱膏成分包括：氧化鋁、氮化硼、氧化鋅和氮化鋁）

散熱膏及導熱率有什麼關聯呢？其實散熱膏的成分除了這些合金，大部分會用矽膠來當基底。因此，在基底內的合金越多，導熱係數則越高，散熱膏越能將熱傳遞至散熱器。

一般來說CPU散熱的環境不是在實驗室而是在實際的使用場景，所以如何正確使用並讓散熱膏長時間維持散熱效能變得格外重要，這就是從理論到現實的區別。

只有高導熱率的散熱膏，傳熱效果是很差的

我們可能會認為高導熱係數的散熱膏即代表有更好的傳熱能力，但事實並非如此。

要實現「高」導熱係數（假設為10W/mK）實際上非常簡單，要做的事只是不斷添加金屬合金，直到達到高導熱率的目標。但散熱膏的工作除了傳遞熱量，它也擔任填縫劑的功能，可以把CPU與散熱器密合之間產生的微小空隙填上。

如果添加過多的金屬合金，有可能使散熱膏延展性變差，塗抹時容易不均勻，導致在現實中無法當任填縫劑的功效。含有高金屬合金的散熱膏會明顯更快降解，這也會讓性能變差。雖然Kooling Monster KOLD-01 的導熱率不是業界最高，但我們可以塗抹得更薄更均勻，所以Kooling Monster KOLD-01的散熱效果比市場品牌的散熱膏更有效，且能夠維持更長的時間。

為了證明，我們進行了一個實際測試

我們測試了2個市場品牌8W /mK 和 13.9W/mK 我們自己的散熱膏 Kooling Monster KOLD-01 並比較了溫度 CPU 滿載時。（採用5點法）

測試規格：

CPU: Intel Core i3-10105F

Motherboard: Asus H510M-E

冷卻系統： 風冷風扇（金田）

記憶體： ADATA DDR4 (8G)

軟體： HWiNFO （溫度測量）， AIDA64 （CPU壓力測試）

從數據可以看出，在滿負荷運行下，使用Kooling Monster KOLD-01 的CPU的溫度比市場品牌 (8W/mK) 低 2°C，更比另一市場品牌(13.9W/mK) 低 3°C，這是因為 Kooling Monster KOLD-01 可以均勻且薄塗於CPU，所以能有更佳的傳熱效果，甚至優於導熱率更高的散熱膏。

上圖也非常清楚地說明為什麼散熱膏只有高導熱率是不夠的。

除了導熱係數之外，還有哪些指標可以代表散熱膏的傳熱效率?

到目前為止，我們一直在探討導熱係數和散熱膏的易塗抹性與熱傳遞有關。然而，越低熱阻才能真正達到越好的傳熱效率，因為傳熱效率是由熱阻決定，而不是導熱係數。熱阻由導熱係數、散熱膏厚度及接觸阻力組成：

導熱係數 – 如前面所說，物質在兩種環境之間傳遞熱量的能力

散熱膏厚度 – 將散熱膏塗抹於材料上的厚度

接觸阻力 – 物質作用的表面所使用的材料

熱阻即由上述組成。透過熱組，可以比較整個熱傳遞的流程，從CPU、散熱膏最後再到散熱器。

在這種情況下，散熱膏的厚度非常重要。散熱膏越薄、熱阻越低，傳熱效率則會越好。因此，散熱膏需要薄塗於CPU上，以提供最佳的傳熱效率。很可惜的是，大多數的散熱膏含有大量有機溶劑，如果這些散熱膏薄薄的塗在CPU上，在高溫的情況下這些溶劑很快就會揮發掉，進而造成乾裂、變質等問題。

Kooling Monster KOLD-01 採用不含有機溶劑的獨特配方，所以較不會有有機溶劑容易揮發的問題，更持久耐用，且非常容易薄塗於裝置上，因此不需要經常重新塗抹。

如何實現長期有效的導熱效率？

在瞭解這些專業知識後，到底要如何使電腦在不過熱的情況下跑得更快呢？ 我們建議如下：

1. 選擇好的散熱器

根據使用電腦的習慣，可以使用風冷或甚至液冷來極大化的散熱。 

如果只是單純的進行一些文書操作、玩低需求的遊戲或者觀看影片，簡單的風冷應該就能夠解決問題。一般來說風冷的價格比液冷低了600-1000台幣。若預算較高，或者長時間使用高功耗圖形繪畫軟體或需要頻繁的影片剪輯，則高端（昂貴）的風冷或液冷可能是更好的選擇，價格大約在5000台幣以上。

2. 使用高品質的散熱膏

高品質的散熱膏是一種可以均勻薄塗及不會在受熱下揮發，並且具有出色的導熱性。因次我們推薦 Kooling Monster KOLD-01。不含有機溶劑的配方，代表著它擁有良好的長期穩定性，較不會出現乾燥或揮發等情形。結合了超薄特性更能體現出優異的熱傳遞性能。

3. 正確的使用散熱膏

如何將散熱膏平坦、輕薄的塗抹在CPU上也非常重要。雖然市面上有很多種塗抹方式，重點都是要將散熱膏均勻平坦的塗抹在CPU上（雖然我們還是建議使用“平坦塗抹法”或“5點法”）- 瞭解更多關於 如何正確在CPU上使用散熱膏