Nos computadores, muitas peças podem produzir muito calor e precisam de refrigeração. A CPU e a GPU são as duas principais fontes de calor. Geralmente, ambos precisam de resfriamento ativo, mesmo em um gabinete com bom fluxo de ar. RAM, SSDs, VRAM, VRMs e o chipset produzem uma quantidade razoável de calor. Muitas vezes, eles podem escapar com resfriamento passivo em um gabinete com bom fluxo de ar, desde que tenham um dissipador de calor de tamanho razoável.
Todas essas fontes de calor são resfriadas pela transferência de calor para um dissipador de calor ativo ou passivo e, em seguida, o dissipador de calor transfere o calor para o ar, que é removido do gabinete. O processo é física bastante fundamental. No entanto, requer um bom contato para transferir o calor de forma eficiente. Trazer o dissipador de calor para ter um bom contato com o ar é mais simples do que trivial. Como um gás, o ar puro se adapta à forma do dissipador de calor. A única consideração é maximizar a área de superfície do dissipador de calor.
No entanto, obter um bom contato entre a parte produtora de calor real e o dissipador de calor é mais complicado. Geralmente, ambas as peças são de metal e, mesmo que sejam usinadas e mantidas juntas, o resultado não é perfeito. O processo de achatamento pode deixar sulcos microscópicos, deixando entrar um pouco de ar que realmente isola a transferência de calor. Além disso, em alguns casos, a força de montagem pode fazer com que uma ou ambas as peças se curvem levemente novamente, levando a um contato ruim e uma transferência de calor ruim.
Para minimizar esses problemas, geralmente é usado um composto térmico. Eles geralmente vêm em quatro formatos com diferentes casos de uso, vantagens e desvantagens. Geralmente, os usuários finais só precisam lidar com um tipo de pasta térmica, pasta térmica, então os dois geralmente são sinônimos.
Pasta térmica
A pasta térmica é o tipo de pasta térmica mais comumente pensado. Também pode ser referido como graxa térmica e TIM, abreviação de Material de Interface Térmica. As misturas exatas variam, mas geralmente é uma pasta de polímero com minúsculas partículas metálicas. A intenção é que uma pequena quantidade seja colocada na superfície a ser resfriada.
O cooler é então colocado em cima, espalhando naturalmente a pasta térmica uniformemente e preenchendo quaisquer lacunas, não importa quão pequenas. Para uma CPU de tamanho padrão, normalmente, uma gota de pasta térmica do tamanho de uma ervilha é suficiente para fornecer cobertura total.
A pasta térmica geralmente vem em uma pequena seringa, facilitando a aplicação de uma pequena quantidade na área desejada. Alguns, no entanto, vêm em sachês que podem ser mais difíceis de aplicar e geralmente são bastante confusos. A condutividade térmica é medida em W/mK, ou Watts por metro Kelvin. Números mais altos são melhores, pois mais calor pode ser transferido. As pastas térmicas normalmente oferecem cerca de 8W/mK.
As pastas térmicas criticamente não são – quase sempre – eletricamente condutoras, o que significa que não importa se uma pequena quantidade é espremida. Não pode causar um curto. A pasta térmica é normalmente usada entre CPUs e seus coolers e GPUs e seus coolers. A pasta térmica geralmente seca com o tempo e geralmente mostra um desempenho degradado após cerca de dois anos. Neste ponto, ele deve ser limpo e reaplicado. Normalmente, a pasta térmica não possui nenhum recurso adesivo.
Almofadas Térmicas
As almofadas térmicas são basicamente pequenas esponjas finas que conduzem bem o calor. Eles geralmente não são tão bons quanto a condução de calor como a pasta térmica, em parte porque são mais espessas do que a pasta acaba sendo. Essas almofadas térmicas são fáceis de aplicar porque você pode ver claramente qual cobertura obterá. A almofada tende a ser ligeiramente adesiva, dificultando a remoção, especialmente se a almofada se partir.
As almofadas térmicas oferecem uma camada de proteção para componentes sensíveis à pressão. A pressão de montagem às vezes pode causar rachaduras nos componentes, especialmente se nem todos os componentes estiverem perfeitamente nivelados. A pequena esponja de uma almofada térmica permite absorver essa pressão e ajuda a nivelar os componentes. As almofadas térmicas normalmente não são usadas para resfriar CPUs ou GPUs.
No entanto, eles geralmente aparecem em VRAM, VRMs, RAM e SSDs. Esses dispositivos geralmente não produzem tanto calor. Portanto, a condutividade térmica reduzida em comparação com a pasta não é um problema. As economias de custo são, no entanto, apreciadas.
Solda TIM
Uma CPU na verdade tem duas camadas de dissipador de calor. A matriz da CPU é coberta por um dissipador de calor integrado ou IHS. O IHS é então resfriado pelo dissipador de calor com uma camada de pasta térmica padrão entre eles. Para garantir que o IHS tenha um bom contato com a matriz da CPU, outra camada de pasta térmica é usada para uma ótima condutividade térmica. Em alguns cenários, a pasta térmica padrão é usada. No entanto, a área de superfície é pequena, dificultando a transferência de calor.
Nos processadores modernos, a solda transfere calor entre a matriz da CPU e o IHS. Isso normalmente é aplicado como uma folha em miniatura que é espremida durante a aplicação do IHS para formar uma boa conexão. Como metal, a condutividade térmica da solda é muito maior, em torno de 50W/mK. Também é eletricamente condutor, portanto, deve-se tomar cuidado para isolar os componentes próximos.
Metal líquido
Alguns entusiastas e overclockers extremos optam por usar uma pasta térmica de metal líquido. Estes são baseados em gálio, um líquido metálico à temperatura ambiente. No entanto, geralmente é ligado com outros metais. Isso significa que pode ser aplicado de forma semelhante à pasta térmica padrão.
Oferece excelente condutividade térmica, da ordem de 60W/mK. Usá-lo pode ver vários graus de queda de temperatura à medida que o calor é transferido de forma mais eficiente. Por mais que isso pareça ótimo, existem várias dificuldades.
Muito cuidado deve ser tomado ao usar metais líquidos. Em primeiro lugar, o gálio não deve ser manuseado diretamente. O metal líquido é muito menos denso que a pasta térmica, portanto, muito menos precisa ser usado. É eletricamente condutor, por isso pode causar curtos-circuitos se derramar sobre os componentes.
O gálio também é espetacularmente corrosivo para o alumínio, que é incompatível com dissipadores de calor à base de alumínio. Os metais líquidos são difíceis de limpar se você quiser reaplicá-los. Compostos térmicos de metal líquido não devem ser usados a menos que você seja muito experiente e conheça todos os riscos que os acompanham.
Conclusão
Composto térmico refere-se a qualquer forma de material de interface térmica. Esses materiais são projetados para fornecer um bom contato físico e alta condutividade térmica para garantir que o calor possa ser transferido de forma eficiente. Na maioria dos casos, pasta térmica significa pasta térmica, pois esta é normalmente a única forma com a qual os usuários finais lidam.
Outros tipos estão disponíveis, porém, com diferentes vantagens e desvantagens. O desempenho é medido em condutividade térmica com as unidades W/mK. Valores mais altos são melhores, mas outros fatores como facilidade de uso e condutividade elétrica também devem ser considerados.