Исследование теплопроводности термопаст на основе силикона


В предыдущем исследовании сравнивали температуру процессора после 30 минутной нагрузки. Основным недостатком данного исследования является то, что температура CPU измеряется с точностью 1ºС. Так как программа HWiNFO отображает также среднюю температуру процессора, то было решено повторить исследование, сделав акцент на средней температуре.

Объект исследования

  1. КПТ-8;
  2. ПМС-100 + алмазный порошок 500 нм ;
  3. Юнисил 9131 (силиконовый компаунд);
  4. Юнисил 9131 (силиконовый компаунд) + алмазный порошок 500 нм.

Метод исследования

Для большей достоверности исследования был выбран следующий метод исследования.

  1. К медной трубке, выходящей из основания радиатора, подключался термодатчик (термопара), с точностью измерения 0,1ºС.
  2. Запускался стресс тест CPU на 10 минут.
  3. Через 10 минут производился сброс показаний программы, и в течение 20 минут программой производилось измерение показаний.
  4. Через 20 минут сохранялись показания с термометра с термопарой подключённой к радиатору и из программы HWiNFO.

Результаты исследования

Результаты исследования представлены в таблице.

 

Термопаста

Средняя температура CPU за 20 мин (ºС)

Температура CPU через 30 мин нагрузки (ºС)

Температура радиатора (ºС)

Разница температуры (+0,9 ºС)

КПТ-8

51

51

43,9

7,1

ПМС-100 + алмазный порошок 500 нм

51

51

43,6

7,4

Юнисил 9131 (силиконовый компаунд)

52

52

44,5

7,5

Юнисил 9131 (силиконовый компаунд) + алмазный порошок 500 нм

52

52

43,8

8,2

В этот раз лидером по средней температура стала термопаста КПТ-8, разница с ПМС-100 + алмазный порошок 500 нм составила всего 0,3ºС. Учитывая разброс 0,9ºС, можно утверждать что разница является недостоверной. Тоже касается и Юнисил 9131 (0,4ºС). Разницу с Юнисил 9131 + алмазный порошок 500 нм (1,1ºС) можно считать статистически достоверной, так как она больше 0,9 ºС.

Выводы

Таким образом изучение средней температуры установило отсутствие статистически достоверной разницы по теплопроводности между КПТ-8, ПМС-100 + алмазный порошок 500 нм и Юнисил 9131.

Исследование №2

Объект исследования

  1. ПМС-100 + алмазный порошок 500 нм.

Метод исследования

Возникла идея изучить изменение теплопроводности пасты ПМС-100 + алмазный порошок 500 нм по времени, т.е. в день нанесения, 2-й, 3-й, 5-й, 7-й и 11-й день. Метод исследования такой же, как и при первом исследовании.

Результаты исследования

 

ПМС-100 + алмазный порошок 500 нм

Средняя температура CPU за 20 мин (ºС)

Температура CPU (ºС)

Температура радиатора (ºС)

Разница температуры (+0,9 ºС)*

I день исследования

51

51

43,6

7,4

II день исследования

51

51

44,4

6,6

III день исследования

52

52

45,4

6,6

V день исследования

50,2

51

42,5

7,7

VII день исследования

49,7

50

41,7

8

XI день исследования

50,8

51

45,1

5,7

XVII день исследования

49,9

51

42,7 7,2

XXXII день исследования

49

49

42,4

6,6

 Самая низка средняя температура была на 7-й день исследования, но при этом была самая большая разница в температуре. Самая минимальная разница между средней температурой CPU и температурой основания радиатора была на 11-й день.

Выводы

Таким образом можно сделать вывод, что на точность эксперимента большую роль влияет температура воздуха помещения, несмотря на то, что исследуется разница температур между радиатором и процессором. И разброс температуры более 2ºС является точностью измерения.

Также в очередной раз установлено отсутствие статистически достоверной разницы между различными термопастами, в том числе обычным силиконовым компаундом. Это может быть обусловлено минимальной толщиной термопасты. Возможно для более точного исследования нужно использовать слой термопасты толщиной 10 мм или более. С другой стороны на практике используется минимальная толщина термопасты и если даже научным методом будет установлена разница в 10ºС при толщине 10 мм, то при пересчёте на 10 мкм (предполагаемая толщина термопасты на практике), разница составит всего лишь в 0,01ºС. Если разница составит 100ºС (что крайне маловероятно), то даже в этом случае разница на практике будет всего лишь 0,1ºС. Поэтому считаю, что бессмысленно тратить огромные суммы на «якобы» лучшие термопасты. Можно использовать самую простую, при условии, что она не теряет со временем свои теплопроводные характеристики.

Дополнение

Был добавлен 17-й день исследования.

17-й день исследования

17-й день исследования