什么是相变隔热垫?它如何工作?

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什么是相变隔热垫?它如何工作?

散热垫和散热膏是电脑散热机制中不可或缺的部分。几十年来,我们看到了这些材料的各种迭代。最近,该领域出现了一种新技术,令人兴奋的是它利用了一种名为 "相变" 的物理过程。

什么是相变隔热垫?它如何工作?插图

什么是相变隔热垫?

相变材料(PCM)是一种可以在从一种物理状态转换到另一种物理状态时储存和释放热量的物质。在计算机中,从固态变为液态的 PCM 散热垫可用于替代传统的热界面材料(TIM),如散热膏。这种变化是在略高于室温的条件下发生的,因此适用于消费类电子产品。

在本文中,我们将主要关注霍尼韦尔 PTM7000 系列,这是一种非导电材料,主要用于电源控制单元、变频器和汽车行业的工业用途,但一些发烧友实际上也用它来保持电子产品的冷却。还有一种前景看好的 PTM 是镓,这是一种熔点为 85.58 华氏度(29.76 摄氏度)的金属。Alienware 在其几款高端笔记本电脑中使用了镓(元素 31),如 Alienware X15 和 X17。

小贴士:霍尼韦尔不直接向消费者销售 PTM7950 热敏垫,但您可以在淘宝上试试运气。我们尚未核实这些产品是否为正品,但可以通过评论来判断是否有效。

相变导热垫与导热膏:何时使用导热垫

PTM 散热垫可以很好地替代传统的导热膏。霍尼韦尔声称,其 PTM7000 系列的导热系数约为 6-8.5W/mK(瓦特/米开尔文),达到了高端导热膏的水平。但这与液态金属高达 73W/mK 的导热率仍有很大差距,而液态金属则是那些不介意将元件置于危险之中的发烧友的 "终极解决方案"。

Linus Tech Tips 将霍尼韦尔 PTM7950 垫与备受好评的 Noctua NT-H2 散热膏和 Thermal Grizzly Conductonaut 液态金属进行了对比。一旦 PTM7950 有机会发生相变(熔化),它的表现与 Noctua NT-H2 不相上下。事实上,三者之间的差异微乎其微。

有条件的朋友可以移步这里观看视频(需魔法):https://youtu.be/2BhKx0iQ4K8

现在,在您跑去购买 PTM7950 之前,您应该知道很难找到正宗的霍尼韦尔导热垫,而且它的价格会比高端导热膏贵很多。

PTM7950 的主要优势在于它可以在十多年内保持最佳性能,而即使是最好的导热膏在几年后也会变干,性能下降。霍尼韦尔对 PTM7000 进行了全面测试,在 -55°C 和 125°C 之间交替循环 1000 次。令人震惊的结果是,PTM 的热阻在测试后居然下降了,这意味着该材料的性能更加出色。

无论从哪个角度看,PTM 都是一种出色的热解决方案--只要制造商预装了这种材料。另一种情况是,如果你是一个发烧友,想要一个更永久的解决方案,而又不想冒着使用液态金属的风险。对于其他人来说,散热膏仍然更方便、更便宜、更易于使用。

一些制造商已经在使用相变散热垫

上面我已经提到了使用镓的 Alienware 笔记本电脑,但 Redditors 发现有证据表明,一些联想 Legion 笔记本电脑使用了霍尼韦尔 PTM7950 的优化版 PTM7958 散热垫。微星(MSI)也做了类似的事情--MSI 使用的相变金属垫在加热时基本上会变成液态金属。

这些发展带来的前景令人振奋。如果制造商采用 PTM 并将其预先应用到 CPU 散热器和显卡等产品上,我们就终于可以不必为了获得与高端散热膏相关的微小散热改进而拆开昂贵的玩具了。

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