Какво е термопаста, защо се използва и как да я нанесем правилно

Ако сте сглобявали сами настолен компютър или пък просто сте сменяли процесора и/или неговия охладител, вероятно знаете, че между контактните повърхности на централния процесор и радиатора се нанася тънък слой от т.нар. термопаста или термична паста.

Всъщност употребата на термопаста не се ограничава единствено до охлаждането на централния процесор (CPU). Такава се използва и при други хардуерни компоненти, използващи в своята система за охлаждане метален радиатор и топлинни тръби, например при графичните процесори на видео картите.

Какво е термопаста и защо се използва

На пръв поглед повърхността на капачката на централния процесор и контактната повърхност на радиатора изглеждат съвършено гладки. Погледнато под микроскоп обаче това далеч не е така! Металните контактни повърхности имат известни, макар и невидими с просто око неравности. Това е причина в зоната, където контактуват процесора и охладителя (радиатора) да са налични микроскопични въздушни „джобове“. Тъй като въздухът е добър изолатор на топлината, той влошава топлообмена между тези два компонента.

За да се осигури добър контакт между охлаждания компонент (процесора) и охладителя (металния радиатор) се използва специален агент – термопаста. Това е полутечна, изключително фина смес, която притежава отлична топлопроводимост и устойчивост във времето. Тя запълва всички микроскопични празноти между контактните повърхности, пренасяйки ефективно топлината помежду им.

С тези си качества термопастата подобрява топлоотдаването между ядрото на процесора и охладителя, а това води до по-ефективно охлаждане.

Какви видове термопаста се използват

На пазара се предлагат различни термопасти, с доста различен химичен състав – керамични, въглерод-базирани, метал-базирани и тип „течен метал“.

Керамичните термо пасти като Noctua NT-H1 са доста по-разпространени и достъпни като цена. Отстъпват в известна степен по способностите си да провеждат топлина спрямо метал-съдържащите агенти, но пък не провеждат електричество. Химически те представляват суспензия от някакъв фин керамичен компонент (алуминиев оксид, цинков оксид или силициев диоксид) и силикон. На цвят са бели до светло сиви. Свойството им да са изолатори на електричество, ниската цена и лесното им нанасяне ги прави най-масово употребяваните пасти при повечето настолни системи.

Въглерод-базираните термични пасти съдържат микроскопични нишки въглерод. Именно въглеродът е тази съставка, която осигурява оптималната топлопроводимост на сместа. Така например за карбон-съдържащата Arctic MX-4 се знае, че е с отлични показатели и в същото време издържа до осем години без смяна.

Метал-съдържащите термо пасти (пасти на метална основа) са сиви на цвят и имат една идея по-добри показатели за топлопроводимост от горните два вида. В своя състав съдържат фин метален прах, най-често сребърен или алуминиев. Наличието на метален компонент подобрява значително топлопроводимостта, но електропроводимостта на много от тях може да доведе до проблеми, ако попадне върху електрониката на дънната платка.

В тази категория може би най-популярен продукт е Arctic Silver 5, съдържаща микроскопични сребърни късчета. Според производителя тази паста не провежда електричество и е лесна за нанасяне. Недостатък е, че са и необходими около 200 часа за постигане на оптимални показатели.

Споменахме за термопасти тип „течен метал“, каквато е например Thermal Grizzly Conductonaut. Техните показатели по отношение на свойството топлопроводимост са отлични! Тестовете показват, че при натоварване процесор с подобен тип термопаста може да поддържа температура с до 5-10 градуса по-ниска, спрямо масовите керамични пасти!

Все пак съединенията от течен метал са компоненти за професионалисти и освен, че са по-трудни за работа, тяхната цена е висока. Те имат свойството да провеждат електричество и могат да причинят щети, ако по някаква причина части от това вещество се разпръсне извън мястото, за което е предназначено. Освен това, термопастите със съдържание на течен метал не са съвместими с някои метални компоненти. Така например съдържащите химичния елемент Галий течно-метални сплави корозират алуминиевите компоненти. Поради това те не бива да се прилагат върху алуминиеви радиатори!

В зависимост от това дали имат свойството да провеждат електричество или не, можем да разграничим термичните пасти на електро-проводими (някои метал съдржащи и течнометалните) и електро-непроводими (всички останали). Електропроводимостта при всички положения е недостатък на термопастата. Факт е, че повечето електропроводими термични пасти имат по-добри термични показатели поради съдържанието на метал под някаква форма. От друга страна, ако случайно попаднат върху електронните елемени на дънната или друга платка могат да предизвикат късо съединение!

Как е правилно да бъде нанесена термопастата

Практически това е най-важната точка от този материал, защото във всеки магазин за компютърна техника може да ви предложат подходяща термопаста, но нанасянето ѝ без елементарни познания може да причини най-малкото прегряване на хардуера.

Какво трябва да знаете преди да започнете

Ако инсталирате нов процесор, който идва със стоково охлаждане вероятно няма да е необходимо да закупувате допълнителна термопаста. От долната страна на самия радиатор трябва да има нанесени няколко ивици паста от производителя. Ако все пак не се доверявате на производителя и искате да използвате термична паста от висок клас, задължително почистете старата!

При всяко демонтиране на охладителя на процесора задължително се поставя нова термопаста! Преди това обаче старателно се почистват всички остатъци от старата паста! Почистването става най-лесно със спирт и памук/салфетка.

Нанасянето на термопастата става след като централния процесор е фиксиран в гнездото (сокет) на дънната платка. Това гарантира, че няма да изцапате някой от конекторите на процесора или дъното.

И още нещо: поставянето на металния радиатор върху процесора трябва да бъде под прав ъгъл – така че пастата да може да се „разлее“ равномерно във всички посоки по металната капачка на процесора.

Ако за първи път извършвате процедура по нанасяне на термопаста, вероятно пред вас ще изникнат три въпроса:

1. Първият съществен въпрос е къде да бъде нанесена пастата – директно върху капачката на процесора или върху контактната зона на охладителя? Принципно, това няма толкова голямо значение, защото така или иначе след поставяне на охладителя пастата ще се „разлее“ върху двете повърхности. Аз лично предпочитам да нанеса подходящо количество от нея върху металната капачка на процесора.

2. Вторият въпрос е какво количество да използвате. Принципно, при поставяне на металния охладител термопастата се разлива под натиска на двете повърхности.

При нанесено прекалено малко количество от нея е възможно тя да не покрие напълно тази зона от процесора, която трябва да се охлажда. Това би довело до прегряване на този компонент.

При нанесено повече от необходимото количество, излишъкът ще „прелее“ отстрани и най-много да омаже всичко около процесора. При това положение системата най-вероятно ще поддържа стабилна температура на централния процесор, въпреки излишъка от паста. При някои метал-базирани термо пасти излишното количество може дори да е опасно за електрониката около централния процесор!

Наскоро гледах едно видео, в което тестваха различни техники за нанасяне на термопастата. Видеото потвърди казаното горе – при нанесено недостатъчно количество от пастата, тестовата система държеше значително по-висока температура на централния процесор. При нанесено по-голямо от необходимото количество, системата поддържаше приемливи температури, но гледката след последващо премахване на радиатора не бе от най-приятните.

3. Третият въпрос е как да бъде нанесена пастата. Ще ви демонстрирам няколко метода на нанасяне на термопаста директно върху металната капачка на процесора в следващата точка.

Как да нанесем термопастата

Показали сме нагледно как трябва да бъде направено и какъв ще е резултата. На изображенията в ляво виждате как е нанесена първоначално термопастата. На снимките в дясно може да видите как пастата се „разлива“ при поставяне на охладителя (в случая е използвано малко стъкло, с което се притиска равномерно).

Метод 1: Точка в средата. Тук се поставя малко количество от пастата точно в центъра на металната капачка на процесора. Количеството, необходимо за един съвременен процесор е може би една идея по-малко от грахово зърно (виж заглавното изображение). Този метод е най-популярен, лесен и предпочитан от много потребители и ИТ техници.

Метод 2: „Х“ в средата на процесора. Видно от изображението горе, със спинцовката се нанасят две тънки линийки по диагонал, образуващи буквата „Х“. Предпочитам този метод, защото след поставяне и притискане на металния радиатор пастата се „разлива“, образувайки почти квадрат.

Метод 3: Пет точки. Този метод дава добра покривност на процесора, макар че дава поле за неопитните потребители да прекалят с количеството паста. Поставят се пет малки капки от пастата – една в средата и четири в страни от нея, така че да образуват квадрат. Разливането на пастата при натиск е във формата на квадрат.

Метод 4: Линия. Този метод на нанасяне бе добър за старите процесори на AMD, които нямаха метална капачка, а контактната повърхност на ядрото им бе с правоъгълна форма. При съвременните процесори, които са снабдени с метална капачка това не е най-оптималния начин за нанасяне на термичната паста (лично мнение).

Метод 5: Нанасяне и равномерно размазване на пастата. Много потребители предпочитат този метод, за да са сигурни, че термопастата ще покрие цялата контактна площ на процесора. Някои производители на термопасти дори предлагат в комплектите специална шпатула за размазване. В никакъв случай пастата не бива да се размазва директно с пръст!

Лично мое мнение е, че последният метод има един голям недостатък – при неправилно разнасяне на пастата е възможно да се образуват въздушни джобове след поставяне на радиатора!

В заключение – нужно ли е да сменяме термопастата периодично?

Ще се опитаме да ви отговорим на въпроса, нужно ли е термопастата да се заменя през някакъв период от време?

Замяната на термо пастата е рутинна процедура, когато ъпгрейдваме системата с нов, по-мощен процесор или заменяме/демонтираме неговия охладител по една или друга причина. Вече споменахме, че всяко демонтиране на охлаждащия радиатор изисква премахване на старата и поставяне на нова термопаста. Като изключим това, нужно ли е пастата да се подменя?

Принципно всяка термопаста си има някакъв ресурс, така че отговора е да! Тук няма как да се ангажирам с точен период, през който тази процедура трябва да се извършва, тъй като има различни видове термопасти, различни компютърни системи, които се използват под различно натоварване. Все пак, ако вашата настолна система или лаптоп започне да поддържа прекалено високи температури, почистване на охладителя от прах и евентуална замяна на термопастата е най-логичното решение на проблема.

При овърклок на процесора използването на ефективен охладител и качествена термична паста е задължително условие за стабилна работа на системата. Компютърните ентусиасти, които се занимават с овърклок знаят това най-добре, така че повече информация може да намерите в хардуерните форуми.

© PCGuide.bg. Автор: Светослав Миронов.