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【原创】自制DIY高效多金硅脂(重大进展,征集测试者)

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发表于 2008-10-2 15:11 | 显示全部楼层 |阅读模式
基本原理:
先说说这次DIY的理论基础,这些都是我个人的一些认识,说得不对的地方请大家指正!

散热效果的好坏,主要由这几个方面的因素决定:
1、热传递速度
2、热散发面积
3、热交换效率

这三个因素缺一不可,只强调某一方面的都无法达到好的散热效果。

为了提高热传递速度,一般采用多热管设计,让热量最大限度的传导出去;
为了增大热散发面积,高端的散热器多体积比较大,鳍片较多,如南海2、120等等;
为了提高热交换效率,一般采用大风量风扇和高效有序的机箱风道设计。

因为散热器底座与CPU表面都不可能做到完全的吻合,始终会有或多或少的间隙,在这些空隙中充满着空气,而大家都知道,空气的热传递率很低,为了解决这个问题,硅脂华丽登场啦!

硅脂的主要作用是填充CPU与散热器之间的微细空隙,排出空气,并让热传导系数更高的硅脂来代替空气使CPU的热量更好地传送到散热器。

普通白色硅脂的导热系数要高于空气,但远远低于银、铝、铜等金属,为了提高热传导效率,出现了金属硅脂以提高硅脂的导热系数。

但现在市场上的金属硅脂鱼龙混杂,前段时间买CPU卖家送了一管“好朋友”牌银硅脂和OCP曾经热推但后来被厂家缩水的T50,感觉质量不行,颗粒感很重,经试用效果还没有普通白色硅脂的效果好!

如果去买高档一些的银硅脂,价格几十元,又感觉颇为不值。

分析一下原因,可能是这些硅脂中加入的金属粒度太大,不仅达不到提高导热系数的目的反而还增大了散热器和CPU之间的空隙!

知道了原理,就可以自己动手丰衣足食啦!

DIY过程:


自制金属硅脂的关键是要获得粒度足够细的金属颗粒,否则是不可能获得好效果的。

曾想过锉刀、摩擦等等方法,但仔细分析都无法获得足够小的粒度,看来在我们玩家的条件下,很难用物理方法获得成功。

想到以前上学时做过电解硫酸铜的实验,通过电解法就可以获得原子级的铜粉!

立即开工!

先看看原料,很简单,只需要两样:分析纯级硫酸铜和一个20V直流电源火牛。



硫酸铜是啥样?嗯,,,,很漂亮的,蔚蓝色的结晶体,但千万不要入口呀!



通过电解法得到的铜粉,经过无水乙醇置换法和自然阴干法获得超级铜粉,细!很细!非常细!
将这些铜粉和普通硅脂混合,普通硅脂建议用星牌DRG99,不仅便宜而且效果很不错!

充分混合之后,硅脂颜色大变!


OK,就经过这么用时不超过30分钟的简单几步,一罐自制金属硅脂诞生啦:t12j

测试:

首先测试的这个硅脂的导电性,毕竟安全第一嘛!

刚开始很担心加入铜粉后硅脂导电,但通过实际测试,这个硅脂不导电!分析原因,应该是经过充分混合后,铜粉没有达到可以导电的密度,放心啦!

散热效果如何,还是要测试后才知道,对比的测试硅脂是南海2配的银硅脂。

为保证测试有参考性,在相同的环境和温度进行测试,并且都在CPU上进行了非常仔细涂抹!


下面是效果:

南海2银硅脂:



自制金属硅脂:


结果:
自制硅脂低了4度,初步成功!


新进展:

在获得初步成功的鼓励下,今天专门拖着朋友到她的单位搞了几克纳米级纯银粉,价格不菲呀!

回来立即调配纯银硅脂,获得了超级惊人的发现!

按照原理来说,银的导热系数要好于铜,所以这个纯银规则理应要好于铜硅脂(比较价格也贵了不少),但残酷的事实却告诉我,错了!

在相同比例、相同环境、相同室温的情况下,反复做了4次对比,结果惊人的一致:纯银硅脂平均比纯铜硅脂的温度高1~2度,而且温度曲线更不稳定!!

太震惊啦!!!

细细分析原因,我现在想到可能是下面两个因素造成了这样的结果:
1、银粉不够细;
2、因为散热器底座为铜,所以银硅脂的亲和度不如铜硅脂。

请大家帮忙想想还可能是什么原因?




重大进展:

就昨天的问题,今天专门去请教了一个有些专业功底的朋友,他说这种粒度的银粉已经很细了,他分析也可能是第二个原因,在高压高温的情况下,铜粉和银粉相比结合应该会更好,并建议我采用混合的办法来试试,并让我再加少许石墨粉。

按照朋友的建议,今天反复调配了N种比例的配方,进行了反复的对比,最终找到了效果最佳的比例配方:10:1.5:0.5:0.5:2(硅脂:铜粉:银粉:石墨粉:硅油)
添加硅油的主要目的是增加硅脂的流动性。

纯铜硅脂:

多金硅脂:


注:两次测试间有1度的温差,可能是因为测试铜硅脂时一直在上网的缘故。从图上曲线可以看出,多金硅脂最高温度的持续时间明显比纯铜硅脂短。





因我手上的硅脂品种不多,无法独自完成多硅脂对比测试,请手上有好硅脂的朋友联系我,成本价提供10罐测试(每罐成本价大约20元),完成评测并在OCP“散热制冷专区”上发表评测文章的朋友,将选择最佳评测文章返还费用并加玩家币。





[ 本帖最后由 ccrx 于 2008-10-4 22:19 编辑 ]
 楼主| 发表于 2008-10-2 15:31 | 显示全部楼层
原帖由 neozbwhawk 于 2008-10-2 15:27 发表
咦,好像很牛逼啊,但是自己搅拌的能够保证均匀吗?{shocked:]


看各人的搅拌方法啦,方法对了,想不均匀都难{lol:]
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发表于 2008-10-2 15:50 | 显示全部楼层
{shocked:] 牛得一塌糊涂,不过看到硫酸字眼,怕怕……
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发表于 2008-10-2 15:53 | 显示全部楼层
原帖由 冰鱼 于 2008-10-2 15:50 发表
{shocked:] 牛得一塌糊涂,不过看到硫酸字眼,怕怕……



硫酸铜跟硫酸相差10W8K里,莫怕莫怕{wink:]
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发表于 2008-10-2 15:56 | 显示全部楼层
关键的问题:参配比例是多少?
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发表于 2008-10-2 15:59 | 显示全部楼层
强贴留名{closedeyes:]
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发表于 2008-10-2 16:26 | 显示全部楼层
顶一下.支持原创:rolleyes: :whistling:
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发表于 2008-10-2 16:50 | 显示全部楼层
看来初中化学还是有用的哈。。。。
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发表于 2008-10-2 17:35 | 显示全部楼层
硫酸铜很常见~哈哈,化学课还做过这个实验~
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发表于 2008-10-2 17:44 | 显示全部楼层
楼主大可申请专利,然后自行生产发售啊……

只要你的测试多点,投资商看到有兴趣,你就可以上市了……
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发表于 2008-10-2 18:08 | 显示全部楼层
lz既然想得到硫酸铜,为什么不用硝酸银呢,银的话导热能力更强,虽然硝酸银稍贵了点

还有,这金属粉要是掉几个颗粒到主板上肯定就完了

还有铜在高温下很容易被氧化的
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发表于 2008-10-2 18:19 | 显示全部楼层
这个氧化等涂到U上就不会发生了吧
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发表于 2008-10-2 18:30 | 显示全部楼层
:thumbsup: :thumbsup:
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发表于 2008-10-2 18:34 | 显示全部楼层
看着很爽,支持楼主diy精神。。
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发表于 2008-10-2 18:35 | 显示全部楼层
硝酸银的价格10G就要3X元了吧。。。
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发表于 2008-10-2 18:47 | 显示全部楼层
:thumbsup:
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 楼主| 发表于 2008-10-2 19:13 | 显示全部楼层
原帖由 fish2fish 于 2008-10-2 18:08 发表
lz既然想得到硫酸铜,为什么不用硝酸银呢,银的话导热能力更强,虽然硝酸银稍贵了点

还有,这金属粉要是掉几个颗粒到主板上肯定就完了

还有铜在高温下很容易被氧化的


呵呵,氧化的前提条件是要有氧气,当硅脂填充在散热器和CPU空隙之后,氧气很少很少,所以。。。
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hongshui 该用户已被删除
发表于 2008-10-2 19:23 | 显示全部楼层
提示: 作者被禁止或删除 内容自动屏蔽
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发表于 2008-10-2 19:32 | 显示全部楼层
楼上也不能这么说,毕竟自己做的心情爽多了。。。
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 楼主| 发表于 2008-10-2 19:35 | 显示全部楼层
原帖由 hongshui 于 2008-10-2 19:23 发表
讲那么多,直接上液台金属导热贴不就得啦。比什么硅脂都强。


DIY的乐趣就在于此

PS:液态金属含有汞,对身体有害,而且会强烈腐蚀铝质散热器。
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