پد حرارتی گرافن چیست و چگونه کار می کند؟

هیچ مشکلی با ترکیبات حرارتی سنتی وجود ندارد. آنها ارزان، قابل اعتماد هستند و می توانند قطعات کامپیوتر شما را به خوبی خنک نگه دارند. با این حال، اگر به دنبال راه حل دائمی تر با عملکرد عالی هستید، به دنبال پدهای حرارتی گرافن باشید.

پد حرارتی گرافن چیست؟

پد حرارتی گرافن نوعی ماده رابط حرارتی (TIM) است که می‌توانید به عنوان جایگزینی برای خمیر حرارتی سنتی و فلز مایع استفاده کنید . پدهای حرارتی گرافن از گرافن ساخته شده اند که آلوتروپ کربن است . این اساساً یک صفحه منفرد از اتم‌های کربن در ساختار شبکه‌ای شش ضلعی است که تنها یک اتم ضخامت دارد. مانند هر TIM دیگری، وظیفه پد حرارتی گرافن تضمین حداکثر تماس حرارتی بین یک جزء داغ مانند CPU و یک هیت سینک است .

چیزی که پدهای گرافنی را بسیار هیجان انگیز می کند، هدایت حرارتی عالی آنهاست. به عنوان مثال، گرافن TG-P100 دارای هدایت حرارتی افقی 1500-1800W/mK (وات بر متر کلوین) و رسانایی عمودی 12W/mK است. در مورد کامپیوترها، ما بیشتر به رسانایی عمودی اهمیت می دهیم، زیرا این جهتی است که گرما از یک قطعه به یک هیت سینک می رسد. حتی با این وجود، رسانایی حرارتی خمیرهای حرارتی غیرفلزی سنتی در حدود 4 تا 10 وات بر میلی‌کلون بالاتر است . در واقع، گرافن دارای رسانایی حرارتی نامحدود است ، زیرا رسانایی آن با اندازه کاهش می یابد. با توسعه فناوری، ممکن است چند سال آینده شاهد پدهایی باشیم که عملکرد بهتری از فلز مایع دارند.

پد حرارتی گرافن در مقابل خمیر حرارتی سنتی

ما اکنون ثابت کرده‌ایم که گرافن رسانایی حرارتی عالی دارد، اما چگونه در سناریوهای دنیای واقعی عمل می‌کند؟ TechPowerUp Thermal Grizzly KryoSheet را در برابر خمیر حرارتی سطح بالا، از جمله Thermal Grizzly Kryonaut قرار می دهد . آنها از RX 7900 XTX استفاده کردند و دریافتند که KryoSheet در حداکثر بار در حدود 3 تا 5 درجه سانتیگراد عملکرد بهتری از خمیر حرارتی سنتی دارد.

مزایای اصلی پدهای حرارتی گرافن این است که قابل استفاده مجدد هستند، نمی توانند در طول زمان خشک شوند و کار با آن ها راحت تر از فلز مایع است. با این حال، ساده تر از فلز مایع دقیقاً به معنای آسان نیست. مسئله اصلی این است که گرافن رسانای الکتریکی است، بنابراین اگر به درستی نصب نشود ممکن است باعث اتصال کوتاه شود و کامپیوتر شما را از بین ببرد. این به این واقعیت کمک نمی کند که پدهای گرافنی فوق العاده ظریف و سخت هستند. اگر یک KryoSheet سفارش می دهید، مطمئن شوید که یک مجموعه تمیز از موچین های دقیق دارید!

پدهای حرارتی گرافن و گرافیت/کربن یکسان نیستند

هنگام خرید پدهای حرارتی با کیفیت بالا، با کربن، گرافن و گرافیت مواجه خواهید شد. بیایید از شیمی برای درک بهتر این مواد استفاده کنیم. کربن یک عنصر شیمیایی با نماد C و عدد اتمی 6 است. گرافن ورقه ای از اتم های کربن است که تنها یک اتم ضخامت دارد. گرافیت دسته ای از لایه های گرافن است که روی هم چیده شده اند. بنابراین، اصطلاح “پد حرارتی کربن” از نظر فنی می تواند به هرگونه استفاده از کربن در مواد اشاره کند. این شامل آلوتروپ های کربن، مانند گرافیت و گرافن، و همچنین پلیمرهای مبتنی بر کربن مانند Thermal Grizzly Carbonaut است .