Ratgeber Wärmeleitpaste

Aufrufe 15 Mal bewertet mit „Gefällt mir” Kommentare Kommentar
Mag ich anklicken, wenn dieser Ratgeber hilfreich war
Grundwissen Wärmeleitpasten

1. Warum ist Wärmeleitpaste wichtig?
2. Was ist eine Luftverdrängungspaste, woran erkenne ich sie?
2.1. Rezept zur Herstellung einer Luftverdrängungspaste
3. Woraus besteht eine Wärmeleitpaste?
4. Müssen Wärmeleitpasten immer mal wieder erneuert werden?
5. Vorteile und Nachteile der Pasten im Vergleich
6. Was bringt es am Ende?
7. Hinweis !!!

zu 1. Warum ist Wärmeleitpaste wichtig?

Ihr Kühler kann nur die Wärme nach außen ableiten, die vorher von der CPU / GPU an den aufsitzenden Kühler abgegeben wurde. Ein guter Wärmetransfer von der CPU / GPU hin zum Kühler ist somit die Grundvoraussetzung für das Funktionieren des Kühlers. Ist dieser Wärmetransfer gestört, so nutzt der beste und teuerste Kühler nichts.

Stellen Sie sich im Extremfall einen Kühler vor, der durch eine isolierende Schicht von den zu kühlenden Bauelementen getrennt ist. Der Prozessor würde heiß laufen, der Kühler bleibt kalt.

In der Praxis gibt es diese isolierende Schicht tatsächlich. Die Oberflächen von CPU / GPU bzw. Heatspreader und die Kontaktfläche des Kühlers sind niemals völlig plan. Unter einem Mikroskop würde man Rillen und Krater sehen, in denen jeweils Luft eingeschlossen ist, die sich isolierend zwischen die wärmetechnisch zu kontaktierenden Bauteile legt.

Tabelle Wärmeleitwerte:

Anmerkung Wärmeleitwert in W/mK

Silber          429
Kupfer        393
Aluminium   220
Silizium       148
Luft             0,0261

Luftverdrängungspaste auf Silikonbasis
Mit oder ohne darin suspendierter Metalle oder Metalloxide    0,5 – 2

Luftverdrängungspaste auf Glyzerinbasis
Mit oder ohne darin suspendierter Metalle oder Metalloxide     2 – 9

Wärmeleitpaste Flüssigmetall     18,5 – 85
Liquid Metal Pad                      139


Sie sehen in obenstehender Tabelle, dass Luft die Wärme etwa 16000 mal schlechter leitet als Kupfer. Diese Luft zu verdrängen und durch einen die Wärme möglichst gut leitenden Stoff zu ersetzen, das ist Aufgabe des Wärmeleitmittels. Um die Luft verdrängen zu können muß sich das Wärmeleitmittel an die zu kontaktierenden Flächen optimal anpassen können. Es muss somit eine flüssige bzw. pastöse Konsistenz haben.

Beide Forderungen zu gleicher Zeit:

1. flüssige oder pastöse Konsistenz und
2. gute Wärmeleitung

erfüllen nur flüssige Metalle.

zu 2. Was ist eine „Luftverdrängungspaste“, woraus besteht sie?

Grundsätzlich leitet jeder feste oder flüssige Stoff die Wärme besser als Luft. Daher kann fast alles, auch typische Isolatoren, als „Wärmeleitpaste“ verkauft werden, obwohl es sich im Grunde um eine „Luftverdrängungspaste“ handelt. Beliebte „Luftverdrängungspasten“ bestehen aus Silikonen oder Glyzerin. Diese werden oft gemischt mit Metallpulvern oder Metalloxiden, was sich nicht wesentlich auf die Leistung auswirkt, aber in der Vermarktung gut klingt.

Silikonbasierte Luftverdrängungspasten haben typischerweise einen Wärmeleitwert von nicht mehr als 2 W/mK. Sie sind langzeitstabil.

Glyzerinbasierte Pasten haben einen Wärmeleitwert von nicht mehr als 9 W/mK, sie trocknen mit der Zeit aus und verlieren an Leistungsfähigkeit.

Eine silikonbasierte Paste hat immer den Wärmeleitwert des verwendeten Silikons, egal was man da reinrührt.

Entsprechendes gilt für glyzerinbasierte Pasten.

Aussagen wie „enthält Metalloxide, Silber…“ usw. können stimmen oder auch nicht, es hat aber kaum Einfluss auf die Leistungsfähigkeit der Paste. Die Unterschiede sind marginal. Hier geht es nur um Marketing.

zu 2.1. Rezeptur zur Herstellung einer glyzerinbasierten Luftverdrängungspaste, Silber 99,9%

Verrühren sie Glyzerin mit irgendeinem feinen Pulver, um es anzudicken. Dann geben Sie auf eine Tonne dieses Produktes ein Gramm Silber mit einem Gehalt von 99,9%. Danach können sie eine „Wärmeleitpaste“ mit 99,9% Silber bewerben. Anstelle des Glyzerins können Sie auch Zahnpasta benutzen. Diese besteht aus schon angedicktem Glyzerin. Dann braucht es nur noch einen guten Namen, z.B. Nordpol Silber oder so...

Tip: Vergleichen Sie mal die Inhaltsangabe von Zahnpasta mit der von diversen „Wärmeleitpasten“.

Ich sag es noch mal anders, 5 Gramm Zahnpaste abgefüllt in einer Spritze gibt es bei so manchem Ebay-Anbieter für einen bis 8 Euro zzgl. Versand.


Rezeptur zur Herstellung einer silikonbasierten Luftverdrängungspaste


Kaufen Sie Silikon im Baumarkt, welches Sie anschließend in Spritzen aufziehen. Drucken Sie ein hübsches Etikett.


Alternativ kann auch Nähmaschinenöl verwendet werden. Tomatenketchup würde auch funktionieren, fällt aber auf und ist nicht langzeitstabil.


zu 3. Was ist eine „Wärmeleitpaste“, woraus besteht sie“

Beide Forderungen zu gleicher Zeit, flüssige oder pastöse Konsistenz und gute Wärmeleitung, erfüllen nur flüssige Metalle.

zu 4. Müssen Wärmeleitpasten immer mal wieder erneuert werden?

Silikonbasierte Pasten sind langzeitstabil und müssen nicht erneuert werden.

Glyzerinbasierte Pasten trocknen aus und verlieren mit der Zeit an Leistungsfähigkeit. Sie sollten regelmäßig erneuert werden.

Flüssigmetall ist langzeitstabil und behält seine Leistungsfähigkeit auf praktisch unbegrenzte Zeit.

zu 5. Vorteile und Nachteile der Pasten im Vergleich

a.) Silikonbasierte Pasten

Schlechteste Wärmeleitung, dafür langzeitstabil, müssen nicht erneuert werden. Leiten keinen Strom, also auch für eher ungeschickte User geeignet, die sich schon mal was über das Board schmieren... Diese Pasten sind sehr billig, zumindest für den Hersteller... Deshalb werden Sie meistens mit den Kühlern ausgeliefert...

b) glyzerinbasierte Pasten

bessere Wärmeleitung als silikonbasierte Pasten. Trocknen aber aus und müssen immer mal wieder erneuert werden. Keine oder geringe elektrische Leitfähigkeit, somit auch für ungeschickte User, aber ohne Garantie... In der Herstellung sehr billig, aber etwas teurer als die silikonbasierten Pasten, 
da es extrem feingemahlener Substanzen bedarf um das Glyzerin anzudicken. Von Hardwareherstellern kaum verwendet, da bei nachlassender Leistung
Probleme mit der Garentie.

c) Coollaboratory Flüssigmetall
 
Beste Wärmeleitung, beste Langzeitstabilität, beste Ergiebigkeit, bestes Preis-Leistungsverhältnis. Elektrisch leitfähig, daher nichts für ungeschickte User. In der Herstellung sehr teuer (zu mehr als 80 Masseprozent aus Indium und Gallium, der Weltmarktpreis dieser Metalle liegt deutlich über dem von Silber, aber noch unterhalb von Gold). Dafür sehr ergiebig. Bisher von Hardwareherstellern kaum verwendet, da zu teuer und Rohstoffe (Indium) auf dem Weltmarkt nur in begrenzter Menge und auf begrenzte Zeit verfügbar. Die Indiumpreise steigen beständig, so dass dieses Flüssigmetall sogar eine Geldanlage ist...

Nachteil:

Nicht für den Auftrag auf Aluminium, da es die das Aluminum passivierende Oxidschicht aufhebt. Daher kann das Aluminium in Verbindung mit der Luftfeuchtigkeit korrodieren. Alle anderen Metalle haben diese Eigenschaft des Aluminiums nicht (Passivierung durch Ausbildung einer oberflächlcihen Oxidschicht). Daher kann das Flüsssigmetall auf allen Metallen, außer Aluminium, eingesetzt werden.

Anmerkung: Die Flüssigmetall Pads von Coollaboratory besitzen diese Einschränkung nicht, sie sind auch für Aluminium und alle anderen Metalle geeignet. Allerdings enthalten Sie noch mehr Indium als das Liquid Pro Flüssigmetall.

Auftrag: Mit dem Pinsel oder einem Wattestäbchen die kupferne Kontaktfläche des Kühlers bestreichen, wie mit einer Farbe. Das ist anders als bei anderen Pasten (mit derKreditkarte verschmieren), wer den Bogen raus hat sagt, es geht einfacher...

zu 6. Was bringt es am Ende?

Das hängt sehr von der Konfiguration des Systems ab. Grundsätzlich ist die Güte der Wärmeleitpaste wichtiger als die Qualität des Kühlers, das heißt, selbst der billigste Kühler ist bei Verwendung von Flüssigmetall besser als der beste Kühler ohne ein Wärmeleitmittel.

Flüssigmetall ist im Schnitt 4-7°C besser als glyzerinbasierte Pasten. Diese sind 2 bis 3°C besser als silikonbasierte Pasten, die Verwendung einer silikonbasierten Paste bringt ca. 10°C gegenüber der Verwendung keiner Paste.

Noch schlechter als die Verwendung keiner Paste sind oft „Wärmeleitpads“. Bei ungenügender Anpassung an die Oberflächen der zu kontaktierenden Bauelemente bilden sich hier 2 isolierende Luftschichten, über und unter dem Pad.

Ausnahme ist das „Flüssigmetall Pad“, welches bei der erstmaligen Verwendung schmilzt und daher in der Leistung dem Flüssigmetall entspricht.

Durch die Verwendung eines guten Wärmeleitmittels wird immer die Betriebstemperatur der CPU/GPU gesenkt. Das erhöht die Lebensdauer dieser Bauelemente. Es erschließt Übertaktungspotential. Lüfter laufen weniger, der PC wird leiser. Das System läuft insgesamt stabiler, d.h. Bluescreen, ein hängen bleiben des PCs und daraus resultierende Datenverluste werden vermieden.

zu 7. Hinweis !!!

Ich beziehe mich auf einen sogenannten "Wärmeleitpastenratgeber", der hier bei Ebay eingestellt ist.

Leider gibt es bei Ebay keine Instanz, die "Ratgeber" auf Ihre inhaltliche Korrektheit und die "ratgebenden" Personen auf ihre fachliche Kompetenz wie auch moralische Integrität hin überprüft. Dadurch werden der Inkompetenz, anmaßendem Halbwissen wie auch kriminellem Vorsatz Tür und Tor geöffnet.

Lassen Sie sich durch so etwas nicht verunsichern.

Zu den Fakten - Das Produkt "Coollaboratory Flüssigmetall" hat aktuell 5000 positive Bewertungen (die im Zeitraum bis zu 90 Tagen nach Kauf abgegeben wurden), dazu kommt, es hat etwa 30 (von 30) unabhängige nationale und internationale Tests gewonnen. Es wird von bekannten Firmen (u.a. Innovatek) vertrieben und den hochwertigsten Kühlern aus der eigenen Produktion beigelegt.  



Möchten Sie Ihr Wissen weitergeben? Erstellen Sie Ihren eigenen Ratgeber… Verfassen Sie einen Ratgeber
Weitere Ratgeber erkunden