〖从零开始〗浅谈笔记本散热与导热介质

首先明确一点,笔记本的散热是一个系统工程,影响散热效果的主要因素包括风扇、热管以及散热鳍片的设计,此外,还要考虑芯片与热管间传导介质的效率——通常所说的散热硅脂,相变片或是液态金属。

另外各位盒友也不要焦虑,笔记本打游戏70度已经算是散热非常好的机子了,普通机子上80 90都是很正常的,像魔霸新锐2022都能上90度,温度这个东西如果不导致降频,100度以下都可以不用管它。

这就是一个典型的笔电散热模组

由图我们不难得出一个笔记本要把芯片产生的热量排出机身需要经历以下环节:导热介质、均热板、导热铜管、金属鳍片,最后热量通过风扇吹风排出机身。所以导热底板厚度适中,铜管从芯片到鳍片的距离越短、直径越粗,弯折次数越少,弯折角度越小,数量越多;也即铜管热传递性越好,均热板覆盖发热元件越多;散热鳍片体积越大;风扇风量越大的散热模组的散热性能就越高。

不过虽然理论上热管的数量越多意味着散热性能越好,但实际上,像蓝天系公模笔记本(神舟,七彩虹)因为散热设计太烂,可能会通过增加热管数量来弥补设计上的不足,由此也导致风扇噪音增大,直升机🚁起飞。音量控制常年难绷的品牌有神舟,七彩虹,宏碁。

在散热模组中由于均热板、导热铜管和金属鳍片均焊接在统一的散热模组中,一般用户很难改变,而导热介质(学名热界面材料)作为芯片热量传递到散热模组的第一个环节,是用户最容易接触到的部分,也是用户经常DIY的一个部分。本文便着重介绍笔记本电脑散热模组中的导热介质,至于鳍片,风扇,包括其材质,进风口等则过于细碎,加上普通用户对其改进成本太高,后续在更(挖坑

导热介质在笔记本电脑中的作用:

笔记本的散热依靠芯片表面与散热器均热板表面接触传导热量,凡是表面都会有粗糙度,所以当均热板与芯片表面相接触时,不可能完全贴合在一起,总会有一些空气隙夹杂在其中,而空气的导热系数非常小,因此就造成了比较大的接触热阻。而使用导热介质就可以填充这个间隙,这样就可以降低接触热阻,提高散热性能。

以下是常见导热介质,这些导热介质均是生活中经常见到的,被广泛应用于电子产品散热的介质,在主流网购平台均可以购买。

1. 导热硅脂

2. 导热硅胶片

3. 导热凝胶

4. 相变导热材料

5. 导热硅胶

6. 液态金属

1.导热硅脂

导热能力中等

俗称散热膏,导热膏,一种具有优良导热效能的绝缘膏状物,几乎不可固化,是笔记本中应用最广泛的导热介质之一。常用于发热量大、不耐高温、发热量变化较大的元件。

【物理形态】:粘稠膏状物,类似于酸奶到橡皮泥之间的质感,根据品牌配方的不同可能有所变化,比如容易流动或者比较粘稠

【颜色】:白色或灰色,也有其他颜色,但比较少见

【应用场景】:笔记本电脑的CPU芯片和GPU芯片,即中央处理器芯片和独立显卡芯片

【导电性】:大部分绝缘,极少数掺杂金属粉末,可能导电

【使用难度】:比较简单,将硅脂挤到CPU和GPU上即可,通过散热器压实。越粘稠的硅脂越难涂抹

【寿命】:很短,根据使用环境而定,一般在半年到2年左右,事实上硅脂在笔记本的u上只需2 3个月散热效能就会明显下降了。。因为die面积太小。。倒是显卡核心问题不大,因为面积大

【腐蚀性】:无腐蚀性

【拆卸性】:可拆卸

【重复使用性】:不可重复使用,拆装散热模组必须将旧硅脂擦干净并涂抹新硅脂

【推荐品牌】:

【1】各大散热器大厂出品的硅脂,品牌有保证,不怕造假,但是价格较贵,便宜的性能不佳,如:酷冷至尊,猫头鹰,利民,ARCTIC等。

【2】散装硅脂,由商家对不零售的工业硅脂进行包装售卖,一般价格便宜,性能较好,但是容易买到假货,如:信越7921,信越7868,信越7783,陶熙5888,陶熙5288等。

【硅脂流失问题】:多发生于裸die芯片的笔记本上,高发于高性能游戏本,无法避免,但能通过更换硅脂缓解,推荐硅脂:利民TF4/TF8,信越7921。如果拆开笔记本散热模组后,主板上有2个如同镜子一般的芯片,就属于裸die芯片的笔记本。

【警告】:硅脂在笔记本电脑上只可用于CPU和GPU散热,不可代替导热硅胶片用于供电、显存或固态硬盘散热!强行使用会导致笔记本散热模组贴合不均,导致供电或显存过热,硅脂渗入缝隙中很难清理,甚至损坏元器件!

2. 导热硅胶片

导热能力:中等偏下
俗称导热垫,导热硅脂垫,导热片等,学名热间隙填充物,一种柔软的绝缘片状固体,是笔记本中大量使用的导热介质。常用于发热量较小、耐高温、发热量变化较小的元件。
【物理形态】:柔软薄片状固体,微粘,具有可塑性

【颜色】:种类较多,一般有灰色、蓝色、粉红色、紫色、黄色等颜色

【应用场景】:笔记本电脑的供电组件,固态硬盘,主板芯片组(南桥)和显存芯片

常见用于固态

【导电性】:绝缘

【使用难度】:非常简单,将硅胶片放置在元器件或散热模组上即可,这个需要说明一下,虽然更换简单,不过因为每个模具的尺寸不一样,所以需要先去了解一下自己电脑的导热垫尺寸

图中采用橡胶圈固定马甲的做法是错误的

ps:不要使用橡胶圈固定马甲,橡胶圈在高温下会融化断裂,融化的橡胶圈会污染笔记本,金属马甲没有固容易掉落造成电脑短路。可以使用扎带、聚酰亚胺胶带或者醋酸胶带固定。

【寿命】:非常长,一般可用到电脑更新换代(3-4年)

【腐蚀性】:无腐蚀性

【拆卸性】:可拆卸

【重复使用性】:可重复使用,拆装散热模组时无需更换,保持原样

各种颜色的小方块就是导热硅胶片

【推荐品牌】:目前PDD上有很多硅胶垫品牌,推荐的大牌子只有莱尔德300-9000系列,价格越贵性能越好。目前笔记本平台对导热垫要求不高,最便宜的莱尔德300即可满足需求。

【如何判断硅胶垫老化】:如果硅胶垫失去弹性,变硬且易碎裂,说明硅胶垫老化,可以更换。

【导热硅胶片厚度】:市售硅胶片存在着4种常用厚度,分别是0.5,1,1.5,2(单位:毫米),在更换硅胶片时注意厚度的区分,可通过拆卸笔记本散热模组进行粗略测量,如果厚度无法确定,宁可买厚也不买薄,因为硅胶垫具有弹性,可在压力下变形达到贴合效果。导热硅胶片渗油问题:属于正常现象,不影响笔记本电脑运行。

【警告】:导热硅胶片导热率低,无法代替硅脂用于CPU和GPU的散热,强行使用会导致电脑过热!

3. 导热凝胶

导热能力:较差
一种新型导热材料,用于替代导热硅胶片,在台系笔记本中很常见(华硕、微星),在手机上也作为SOC的导热材料。
【物理形态】:粘稠膏状物,类似于轻质黏土,颗粒粗,粘性大,形变能力低,具有可塑性,可无限压缩,不易流动
【颜色】:粉红色和灰色

【应用场景】:笔记本电脑的供电组件和显存芯片

【导电性】:绝缘

【使用难度】:比较简单,将导热凝胶挤到元器件上,通过散热模组压紧即可

【寿命】:非常长,一般可用到电脑更新换代(3-4年)

【腐蚀性】:无腐蚀性

【拆卸性】:可拆卸

【重复使用性】:可重复使用,拆装散热模组时无需更换,保持原样

【推荐品牌】:品牌未知,只知道型号叫GK-2或GK-3,在台系笔记本中被广泛使用。

【警告】:导热凝胶虽然和硅脂很像,但是导热凝胶的导热率较低,物理性质也与硅脂不同,无法代替硅脂!

4. 相变导热材料

导热能力:中等偏上
俗称相变硅脂,为解决笔记本电脑CPU硅脂流失问题而出现的新型导热材料,最先被联想拯救者笔记本采用。常温时为固态,45摄氏度以上为液态,固液两相的转变使得它得名相变材料。

【物理形态】:有两者形态,分别为片状柔软固体和粘稠膏状物,粘稠膏状物掺有挥发性溶剂,溶剂挥发后变成固体

【颜色】:灰色

【应用场景】:笔记本电脑的CPU芯片和GPU芯片,即中央处理器芯片和独立显卡芯片

【导电性】:绝缘

【使用难度】:比较困难。片状材料厚度仅0.2毫米,粘贴困难。膏状材料必须保持足够的温度才能维持流动性,温度过低很难涂抹。建议使用片状导热材料

【寿命】:比较长,目前没有寿命测试,估计在2年以上

【腐蚀性】:无腐蚀性

【拆卸性】:可拆卸,但凝固后拆卸较困难

【重复使用性】:不可重复使用,拆装散热模组必须将旧硅脂擦干净并重新涂抹,建议使用酒精棉或洗板水擦拭

【推荐品牌】:霍尼韦尔PTM 7950/7950 SP,莱尔德780/780 SP,其中“SP”代表材料为粘稠膏状物。价格越贵性能越好,但便宜的也足够满足使用。

警告:相变导热材料只可用于CPU和GPU散热,不可用于笔记本其他地方。相变导热片很薄,无法提供足够的厚度,不可替代导热凝胶或导热硅胶片!

5. 导热硅胶

导热能力:很差


本质上是一种导热能力较好的胶水,经常有人把它和导热硅脂弄混,两者是完全不同的东西。导热硅胶几乎不在笔记本中使用,主要用于台式机电源和手机充电器等不需要拆解的场所。

【物理形态】:粘稠液体,刚挤来时类似于牙膏,后凝固成白色坚硬固体

【颜色】:白色或灰色

【应用场景】:台式机电源或手机充电器,,LED灯固定等

【导电性】:绝缘

【使用难度】:非常简单,将胶水挤到需要黏合的部位,压紧黏合部位,等待胶水固化即可

【寿命】:极长,可用到机器报废

【腐蚀性】:无腐蚀性

【拆卸性】:不可拆卸,粘性极强,只能进行破坏性拆解

【重复使用性】:无法拆卸,不可重复使用

【推荐品牌】:卡夫特系列导热硅胶,PDD上很容易找到,价格便宜,十来块钱能买到一大管。

【警告】:导热硅胶不是导热硅脂,名字差不多性质却完全不一样。导热硅胶本质上是一种导热能力较好的胶水,凝固后形成白色固体,粘性极强,黏住后只能进行破坏性拆解,几乎无法清除干净;硅脂即使老化凝固后粘性也不大,也能用酒精和洗板水清除。导热硅胶的导热能力极差,只能用在一些发热不大的地方。如果将导热胶用于笔记本散热,你会得到一个无法拆开,且散热极差的一次性笔记本!

【勿将导热硅胶用于笔记本电脑的任何一个部分!】

【勿将导热硅胶用于笔记本电脑的任何一个部分!】

【勿将导热硅胶用于笔记本电脑的任何一个部分!】

网上有很多教程,让大家使用导热硅胶给笔记本粘一些热管或散热片,其实这些方法对改善笔记本散热几乎没有帮助!导热硅胶的导热能力极差,即使粘上导热铜管也传导不出多少热量,多加的热管或散热片只能增加笔记本的重量,甚至导致笔记本热量堆积,散热更差。

6. 液态金属

导热能力:非常好
简称液金(不是LCD屏幕的液晶),是一种很早就用在计算机散热中的材料,但因为液金的安全性问题一直没有普及。这里我个人是不支持个人用户在使用移动CPU的笔记本上使用液金的,尤其是小白盒友,远离液金。

【物理形态】:不定性,可流动液体,具有金属光泽

【颜色】:银白色,反光

【应用场景】:笔记本电脑的CPU芯片和GPU芯片,即中央处理器芯片和独立显卡芯片。在台式机中可用于CPU开盖更换液金。

【导电性】:导电

【使用难度】:极其困难,使用时要时刻注意液金的用量,并且要做好隔离措施防止液金泄露

【寿命】:未知,受环境因素和用户自身操作影响很大,从半年到2年的都有

【腐蚀性】:具有腐蚀性,液金中含有镓,能渗入铝、铜等金属中形成合金,导致铝合金、铜合金性能降低。从宏观上表现出的是铝合金变脆开裂,铜合金中出现无法去除的银色痕迹

【拆卸性】:可拆卸,但比较困难。液金流动性强,无法使用卫生纸擦除,拆卸时需注意液金流动,防止液金损害硬件

【重复使用性】:不可重复使用,拆卸后需要重新涂抹

【推荐品牌】:我没使用过液金,这里就不推荐品牌了,建议找上液金老手询问。

【警告】:【新手请勿上液金!新手请勿上液金!新手请勿上液金!】
【在保电脑请勿上液金!在保电脑请勿上液金!在保电脑请勿上液金!】
【主力电脑请勿上液金!主力电脑请勿上液金!主力电脑请勿上液金!】
刚买电脑的小白不要碰和液金有关的任何东西!包括液态金属,液态金属片,液态金属硅脂等任何东西!
液金十分难上手,对用量,涂抹方式隔离措施都有讲究,这不是刚了解电脑的小白能做到的,不要对你的能力有过高的期望!

PS:笔记本维修厮能买宝马,全靠不停的有勇士上液金,今天收到一位粉丝笔记本,他说是上了液金然后就不开机了,我们来看一下,插腚,楷鸡,电流没跑上去,拆开主板,CPU和显卡都挂了,提桶跑路。
【液金的腐蚀性】:液金会破坏铝合金,现在许多笔记本的散热模组都是铜铝混用的,贸然上液金会导致散热模组损害解体!
液金能渗入铜合金中,产生无法消除的痕迹,采用液金的笔记本厂商都在铜质均热板上镀镍以防止液金腐蚀。

【网络中的上液金教程】:网上有很多上液金教程,比如用硅脂隔离,用704硅橡胶隔离等,但大多数都都缺陷。硅脂隔离还会导致液金侧漏,704硅橡胶会黏住散热模组,导致笔记本无法拆卸。盲目相信网络上的方法很容易报废你的笔记本。

【怎么使用液金】:如果真的想要液金,建议购买采用液金导热的笔记本厂商,推荐华硕玩家国度。戴尔外星人,大厂使用液金,即使出问题也有保修负责。反观机械革命也用了液金,但鉴于机械革命拥有感人的品控和保修政策,不建议购买机械革命上液金的笔记本。

暴力熊液金


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