散热配角别忽视导热硅脂要留心

知行

金银不重要材质的真实意义

在购买硅脂的时候，很多人都会特别偏向于银光闪闪或者金灿灿的产品（图1），这些产品也经常会宣称合有银微粒甚至金微粒。不过要知道，银色和金色并不是银和金的专属颜色，而且混在其他物质中的金银不一定能发挥出高导热率，分散剂如果本身导热性能不足的话，硅脂的总体导热能力也不会高到哪里去。

怎样才能知道硅脂的导热能力呢？其实大家只要看一个参数——导热系数就好了，至于材料、技术什么的，与导热能力关系并不大。在同样的导热系数下，硅脂的材质差别主要反映在流动性、耐干燥等表现上，关乎硅脂的易用性与耐久性，而非导热性能。

导热系数是什么

既然导热硅脂的性能主要看导热系数，那我们就来了解—下它吧。导热系数是指在稳定的传热条件下，1米厚的材料，两侧表面的温差为1度（K或℃），在1秒内通过1平方米面积传递的热量，单位为W/（m'K），即瓦/（米‘度）。那么，要压制最常见的65W和95W处理器，我们需要的硅脂导热系数是多少呢？

95W和65W是指处理器的TDP，即热设计功耗，理论上讲就是这块处理器运行时的发热功率，而所谓的热“设计”，说明是为设计散热系统提供的参考，用来计算硅脂能力也是很合适的。

目前的主流处理器都采用金属顶盖封装，虽然形状略有不同，但顶部尺寸都在4厘米×4厘米左右。一般硅脂的涂抹厚度为20微米（0.00002米）左右，而处理器温度需要控制在90℃以下，散热器温度则不应比室温高出太多。假设为40℃。那么将两种处理器的热量全部导出，需要的导热系数为20.8W/（m·K）和14.4VV/（m·K）。

计算结果让人有些吃惊，因为这样高的导热系数指标在硅脂中是极少见的，很多宣称自己性能出色的硅脂，导热系数也不过是超过了10W/（m·K）（图2），可以轻易达到这一指标的主要是“液金”（图3），一种将液态金属作为硅脂替代物的产品。

既然大部分硅脂的性能达不到全面导热的能力，它到底有什么意义呢？这就要说到另一个问题，硅脂的实际作用。

填充>导热硅脂的实际作用

既然硅脂的导热系数说明它不足以承担将热量从处理器顶盖完全传导到散热器的任务，那它是不是没什么用呢？并不是这样的。首先，处理器发热量并非全部从顶盖引出，底部同样会传导部分热量到主板上进行散热，所以实际导热需求没有这么高。其次，正确的安装方法下，散热器底部的大部分区域直接与处理器的金属顶盖接触，而散热器的铜底或铝底导热系数都远高于硅脂，所以导热不成问题。

那么硅脂的作用呢？它实际上负责挤压处理器金属顶盖与散热器底面之间的空气，填充顶盖上的刻字（图4）、散热器底面的擦痕、直触式热管的凹槽等区域，避免这些区域存在的空气变成隔热层，影响导热。硅脂负责导热的区域也就仅限于这些部分，面积比例实际很小。当然即使面积较小，使用更高导热系数的硅脂对处理器的导热、散热也同样有一定的帮助。

要让硅脂正确地发挥作用，而不是勉为其难地让它负责大面积的导热，或者无法排除空气而隔绝部分区域的导热，那么就要注意涂抹方式。

正确涂抹事半功倍

既然硅脂不是用来全面导热的，那所谓厚涂一层的做法就完全不可取了。应该怎样涂抹呢？笔者的经验是，使用底面比较平整的散热器时，CPU上只需要放大米粒大小（图5），GPU或者北桥芯片上放小米粒大小就足够了。把硅脂放在芯片中央或刻字最密集的地方，用散热器底部压一压、转一转，让硅脂尽量填入芯片表面和散热器底部的凹处，剩余部分则会被挤到边上。也可以在安装散热器之前将硅脂刮薄，均匀分布在处理器顶盖上。近期还出现了一种扁嘴硅脂管，可以直接在顶盖或底座上薄涂—层，也是不错的方式。

注意如果硅脂放置得太多，造成挤出量太大的话，最好尽量刮去，不要让硅脂接触到周围的主板电路，因为有些硅脂可能会有一定的导电能力，如果接触到主板上暴露的电路、针脚等，就会出现短路故障。

对于现在流行的底部直触式热管散热器，可以考虑使用略多一点的硅脂，且不要预先刮得太薄，否则散热器底部一些较深的槽填不满，会出现空气隔热层，影响散热能力。如果热管镶嵌有较大缝隙的话（图6），甚至可以考虑先在散热器底面涂抹足够的硅脂，将这些缝隙填满刮平。

硅脂也有保質期

最后要注意的是，有些硅脂是有衰减甚至有效期的，无论是已经涂抹使用还是保存在管/罐中，过了一定的期限，因为氧化、干燥等原因，导热能力会明显下降，需要重涂。这一点在北方，特别是干燥季节更加明显，一定要经常注意爱机的散热表现，及时处理。

此外在维护电脑或升级配件的时候，取下散热器发现硅脂已经发干或固液分离的情况也很常见（图7）。其实硅脂里的液态分散剂对导热的作用不大，因此干了的硅脂不一定就失效了，但不再湿润流动的硅脂，是肯定无法很好地渗入缝隙、挤出空气的，所以在维护、升级完毕，重新安装散热器的时候，必须将状态已经不好的硅脂刮掉重涂。

放置时间较久的硅脂使用前也要先观察其状态，如果出现固液分离，但液体不成滴，不会流到芯片周围，固体部分也仍有流动性或者可以和液体充分混合，那问题就不大，可直接使用。而如果液体粘度太小，四处流动，固体则已经干涸龟裂，那就完全不能用了，换一管新硅脂吧。

正是因为有保质期的存在，所以在购买的时候，如果不是频繁拆装，那么只需购买1g—2g包装，最多4g包装的硅脂就可以了（图7），否则很可能经过一两年的时间，还没用几次，剩余的大量硅脂就已经不堪使用了（图8）。

典型产品

市场中的硅脂虽多，但因为不太受重视，很容易鱼目混珠，所以真正价格实惠、性能不错、易用耐用的产品并不是很多，这里就介绍几款在同价位下能力和口碑都比较好的产品。

爱国者AIGO-PRO

尽管价格比较低廉，但爱国者AIGO-PRO却提供了中端产品的导热能力，完全可用于酷睿i7、锐龙7系统中。爱国者表示这款硅脂不会很快挥发和变硬，状态变化小，可保证3年有效使用。它是一款绝缘且无腐蚀性的产品，使用很安全，还附赠硅脂刮刀，涂抹更方便。

Thermalright TF4

对于不折腾、硅脂使用量很少，但对性能要求较高的用户，Thermalright（利民）TF4的1.5g装是比较好的选择，它提供了较高的导热系数，同时因为容量较少，价格低至不足20元。它也附赠了硅脂刮刀，便于用户涂抹。

酷冷至尊MG Maker

导热系数达到10W/（m-K）以上的硅脂基本可满足至尊级处理器、极限超频处理器的需求，不过价格也都比较昂贵，2g装大都在40元以上，酷冷至尊（ CoolerMaster） MG Maker就是一款这样的产品。它采用非常精细的工艺，让硅脂可以渗入非常微小的金属表面空隙中，更完美地填充处理器顶盖和散热器底座上的微小凹槽，同时也具有绝缘、无腐蚀等特性。

ARCTIC MX-4

价格仅有不足30元的ARCTIC MX-4拥有8.5W/（m·K）的导热系统，在主流产品中已经算是性能比较强的产品了，用于高端超频系统也毫無问题。它不合金属颗粒，绝缘且无腐蚀性，调校得比较好的粘稠性与密度使其涂抹很方便，甚至鼓励用户用手指直接涂抹即可。这款产品目前正处于新1日包装交替之际，购买时可根据喜好挑选。

Thermalright SILVER KING

在50元左右的价位上，除了高性能硅脂外，还有一些价格比较实惠的液金产品，比如Thermalright SILVER KING，在良好的涂抹接触条件下，其超高的导热系数让处理器顶盖与散热器底部完全成为一整块金属，没有任何低导热部分存在，可大幅提升散热速度和散热能力。

需要注意的是，液金显然是具有导电能力的，而且流动性比较强，安装时要在周围涂抹硅脂以防漏出，特别是在竖置主板上安装时要小心流出。液金一旦流出不仅会污染主板，还极可能造成短路，甚至损坏主板或其他配件。而且由于液金很难与溶剂完美调和，所以挥发比较快，而溶剂挥发后液金的结合力会下降，可能造成导热能力明显降低，因此需要经常关注系统温度，并适时维护。总之，液金是一种更偏向于高端、有经验的DIYer使用的强力硅脂替代品，虽然这款产品价格并不算很高，但也不建议普通用户购买使用。