散熱配角別忽視導熱硅脂要留心

知行

金銀不重要材質的真實意義

在購買硅脂的時候，很多人都會特別偏向于銀光閃閃或者金燦燦的產品（圖1），這些產品也經常會宣稱合有銀微粒甚至金微粒。不過要知道，銀色和金色并不是銀和金的專屬顏色，而且混在其他物質中的金銀不一定能發揮出高導熱率，分散劑如果本身導熱性能不足的話，硅脂的總體導熱能力也不會高到哪里去。

怎樣才能知道硅脂的導熱能力呢？其實大家只要看一個參數——導熱系數就好了，至于材料、技術什么的，與導熱能力關系并不大。在同樣的導熱系數下，硅脂的材質差別主要反映在流動性、耐干燥等表現上，關乎硅脂的易用性與耐久性，而非導熱性能。

導熱系數是什么

既然導熱硅脂的性能主要看導熱系數，那我們就來了解—下它吧。導熱系數是指在穩定的傳熱條件下，1米厚的材料，兩側表面的溫差為1度（K或℃），在1秒內通過1平方米面積傳遞的熱量，單位為W/（m'K），即瓦/（米‘度）。那么，要壓制最常見的65W和95W處理器，我們需要的硅脂導熱系數是多少呢？

95W和65W是指處理器的TDP，即熱設計功耗，理論上講就是這塊處理器運行時的發熱功率，而所謂的熱“設計”，說明是為設計散熱系統提供的參考，用來計算硅脂能力也是很合適的。

目前的主流處理器都采用金屬頂蓋封裝，雖然形狀略有不同，但頂部尺寸都在4厘米×4厘米左右。一般硅脂的涂抹厚度為20微米（0.00002米）左右，而處理器溫度需要控制在90℃以下，散熱器溫度則不應比室溫高出太多。假設為40℃。那么將兩種處理器的熱量全部導出，需要的導熱系數為20.8W/（m·K）和14.4VV/（m·K）。

計算結果讓人有些吃驚，因為這樣高的導熱系數指標在硅脂中是極少見的，很多宣稱自己性能出色的硅脂，導熱系數也不過是超過了10W/（m·K）（圖2），可以輕易達到這一指標的主要是“液金”（圖3），一種將液態金屬作為硅脂替代物的產品。

既然大部分硅脂的性能達不到全面導熱的能力，它到底有什么意義呢？這就要說到另一個問題，硅脂的實際作用。

填充>導熱硅脂的實際作用

既然硅脂的導熱系數說明它不足以承擔將熱量從處理器頂蓋完全傳導到散熱器的任務，那它是不是沒什么用呢？并不是這樣的。首先，處理器發熱量并非全部從頂蓋引出，底部同樣會傳導部分熱量到主板上進行散熱，所以實際導熱需求沒有這么高。其次，正確的安裝方法下，散熱器底部的大部分區域直接與處理器的金屬頂蓋接觸，而散熱器的銅底或鋁底導熱系數都遠高于硅脂，所以導熱不成問題。

那么硅脂的作用呢？它實際上負責擠壓處理器金屬頂蓋與散熱器底面之間的空氣，填充頂蓋上的刻字（圖4）、散熱器底面的擦痕、直觸式熱管的凹槽等區域，避免這些區域存在的空氣變成隔熱層，影響導熱。硅脂負責導熱的區域也就僅限于這些部分，面積比例實際很小。當然即使面積較小，使用更高導熱系數的硅脂對處理器的導熱、散熱也同樣有一定的幫助。

要讓硅脂正確地發揮作用，而不是勉為其難地讓它負責大面積的導熱，或者無法排除空氣而隔絕部分區域的導熱，那么就要注意涂抹方式。

正確涂抹事半功倍

既然硅脂不是用來全面導熱的，那所謂厚涂一層的做法就完全不可取了。應該怎樣涂抹呢？筆者的經驗是，使用底面比較平整的散熱器時，CPU上只需要放大米粒大小（圖5），GPU或者北橋芯片上放小米粒大小就足夠了。把硅脂放在芯片中央或刻字最密集的地方，用散熱器底部壓一壓、轉一轉，讓硅脂盡量填入芯片表面和散熱器底部的凹處，剩余部分則會被擠到邊上。也可以在安裝散熱器之前將硅脂刮薄，均勻分布在處理器頂蓋上。近期還出現了一種扁嘴硅脂管，可以直接在頂蓋或底座上薄涂—層，也是不錯的方式。

注意如果硅脂放置得太多，造成擠出量太大的話，最好盡量刮去，不要讓硅脂接觸到周圍的主板電路，因為有些硅脂可能會有一定的導電能力，如果接觸到主板上暴露的電路、針腳等，就會出現短路故障。

對于現在流行的底部直觸式熱管散熱器，可以考慮使用略多一點的硅脂，且不要預先刮得太薄，否則散熱器底部一些較深的槽填不滿，會出現空氣隔熱層，影響散熱能力。如果熱管鑲嵌有較大縫隙的話（圖6），甚至可以考慮先在散熱器底面涂抹足夠的硅脂，將這些縫隙填滿刮平。

硅脂也有保質期

最后要注意的是，有些硅脂是有衰減甚至有效期的，無論是已經涂抹使用還是保存在管/罐中，過了一定的期限，因為氧化、干燥等原因，導熱能力會明顯下降，需要重涂。這一點在北方，特別是干燥季節更加明顯，一定要經常注意愛機的散熱表現，及時處理。

此外在維護電腦或升級配件的時候，取下散熱器發現硅脂已經發干或固液分離的情況也很常見（圖7）。其實硅脂里的液態分散劑對導熱的作用不大，因此干了的硅脂不一定就失效了，但不再濕潤流動的硅脂，是肯定無法很好地滲入縫隙、擠出空氣的，所以在維護、升級完畢，重新安裝散熱器的時候，必須將狀態已經不好的硅脂刮掉重涂。

放置時間較久的硅脂使用前也要先觀察其狀態，如果出現固液分離，但液體不成滴，不會流到芯片周圍，固體部分也仍有流動性或者可以和液體充分混合，那問題就不大，可直接使用。而如果液體粘度太小，四處流動，固體則已經干涸龜裂，那就完全不能用了，換一管新硅脂吧。

正是因為有保質期的存在，所以在購買的時候，如果不是頻繁拆裝，那么只需購買1g—2g包裝，最多4g包裝的硅脂就可以了（圖7），否則很可能經過一兩年的時間，還沒用幾次，剩余的大量硅脂就已經不堪使用了（圖8）。

典型產品

市場中的硅脂雖多，但因為不太受重視，很容易魚目混珠，所以真正價格實惠、性能不錯、易用耐用的產品并不是很多，這里就介紹幾款在同價位下能力和口碑都比較好的產品。

愛國者AIGO-PRO

盡管價格比較低廉，但愛國者AIGO-PRO卻提供了中端產品的導熱能力，完全可用于酷睿i7、銳龍7系統中。愛國者表示這款硅脂不會很快揮發和變硬，狀態變化小，可保證3年有效使用。它是一款絕緣且無腐蝕性的產品，使用很安全，還附贈硅脂刮刀，涂抹更方便。

Thermalright TF4

對于不折騰、硅脂使用量很少，但對性能要求較高的用戶，Thermalright（利民）TF4的1.5g裝是比較好的選擇，它提供了較高的導熱系數，同時因為容量較少，價格低至不足20元。它也附贈了硅脂刮刀，便于用戶涂抹。

酷冷至尊MG Maker

導熱系數達到10W/（m-K）以上的硅脂基本可滿足至尊級處理器、極限超頻處理器的需求，不過價格也都比較昂貴，2g裝大都在40元以上，酷冷至尊（ CoolerMaster） MG Maker就是一款這樣的產品。它采用非常精細的工藝，讓硅脂可以滲入非常微小的金屬表面空隙中，更完美地填充處理器頂蓋和散熱器底座上的微小凹槽，同時也具有絕緣、無腐蝕等特性。

ARCTIC MX-4

價格僅有不足30元的ARCTIC MX-4擁有8.5W/（m·K）的導熱系統，在主流產品中已經算是性能比較強的產品了，用于高端超頻系統也毫無問題。它不合金屬顆粒，絕緣且無腐蝕性，調校得比較好的粘稠性與密度使其涂抹很方便，甚至鼓勵用戶用手指直接涂抹即可。這款產品目前正處于新1日包裝交替之際，購買時可根據喜好挑選。

Thermalright SILVER KING

在50元左右的價位上，除了高性能硅脂外，還有一些價格比較實惠的液金產品，比如Thermalright SILVER KING，在良好的涂抹接觸條件下，其超高的導熱系數讓處理器頂蓋與散熱器底部完全成為一整塊金屬，沒有任何低導熱部分存在，可大幅提升散熱速度和散熱能力。

需要注意的是，液金顯然是具有導電能力的，而且流動性比較強，安裝時要在周圍涂抹硅脂以防漏出，特別是在豎置主板上安裝時要小心流出。液金一旦流出不僅會污染主板，還極可能造成短路，甚至損壞主板或其他配件。而且由于液金很難與溶劑完美調和，所以揮發比較快，而溶劑揮發后液金的結合力會下降，可能造成導熱能力明顯降低，因此需要經常關注系統溫度，并適時維護。總之，液金是一種更偏向于高端、有經驗的DIYer使用的強力硅脂替代品，雖然這款產品價格并不算很高，但也不建議普通用戶購買使用。