Na gestão térmica de dispositivos electrónicos, escolher o material de interface térmico correto (TIM) é fundamental. Quer se trate de um produto de consumo ou de um dispositivo industrial de elevado desempenho, o desempenho térmico afecta diretamente a fiabilidade e a vida útil do produto. Entre eles, a massa térmica e a pasta térmica são frequentemente consideradas como uma das soluções mais eficazes. No entanto, com uma vasta seleção de modelos e composições disponíveis no mercado, como podem as empresas garantir que escolhem o material certo para as suas necessidades?
Para fabricantes de dispositivos electrónicos e decisores. Os materiais condutores de calor não só afectam a eficiência da dissipação de calor, como também estão ligados ao controlo de custos e ao desempenho a longo prazo. Neste artigo, o Trumonytechs irá debruçar-se sobre as caraterísticas da pasta térmica em comparação com a massa térmica (que é o mesmo material). E como escolher a melhor solução de acordo com as necessidades reais. Para ajudar a melhorar a eficiência térmica e, ao mesmo tempo, controlar os custos e melhorar a competitividade do produto.
Índice
O que é a massa térmica e a pasta térmica?
Massa térmica e a pasta térmica são essencialmente o mesmo material. Os seus nomes são utilizados indistintamente. Ambos os materiais pertencem à categoria de Material de Interface Térmica e são utilizados para preencher pequenos espaços entre componentes electrónicos e dissipadores de calor. Se estes espaços não forem preenchidos, a resistência térmica aumenta devido à baixa condutividade térmica do ar, afectando assim o desempenho térmico.
As pastas termicamente condutoras são normalmente constituídas por uma matriz de elevada viscosidade e uma carga termicamente condutora. Os enchimentos comuns incluem óxidos metálicos, pós cerâmicos ou materiais à base de carbono. Estes componentes conferem à pasta térmica uma excelente condutividade térmica, permitindo-lhe reduzir eficazmente a resistência térmica entre a fonte de calor e o dissipador de calor. Não só melhora a eficiência térmica do dispositivo, como também proporciona um ambiente de funcionamento estável para os componentes principais, prolongando assim a vida útil do dispositivo.
Para os fabricantes de dispositivos electrónicos e para os decisores, a escolha da pasta térmica é crucial. O desempenho deste material afecta diretamente o desempenho do dispositivo em condições de carga e temperatura elevadas. A seleção e aplicação adequadas de pastas termocondutoras podem ajudar os produtos a obter uma maior eficiência na gestão térmica, satisfazendo simultaneamente as necessidades do utilizador em termos de fiabilidade e desempenho.
Saiba mais:Almofadas de isolamento térmico vs Pasta condutora térmica
Diferenças de material e de desempenho
O material e o desempenho da massa/pasta térmica variam consoante a marca e o modelo. Os principais componentes incluem uma matriz à base de silicone ou não à base de silicone e cargas termicamente condutoras. Os mais comuns são os óxidos metálicos, os pós cerâmicos ou os materiais à base de carbono. A eficiência da condutividade térmica destas cargas determina diretamente o desempenho global do material.
As pastas termocondutoras de alta qualidade são normalmente superiores em termos de condutividade térmica e durabilidade. As pastas termocondutoras que contêm cargas metálicas têm uma condutividade térmica mais elevada, mas podem apresentar riscos de condutividade. Em contrapartida, as cargas à base de cerâmica ou carbono têm uma condutividade térmica ligeiramente inferior, mas são mais isolantes eletricamente, o que as torna adequadas para aplicações que exigem segurança.
Na prática, o desempenho das pastas termocondutoras também é afetado pelas condições do ciclo térmico. Durante a expansão e contração térmicas frequentes, a pasta térmica de alta qualidade pode manter uma adesão estável e uma eficiência de condutividade térmica, evitando o envelhecimento ou a falha do material. Uma pasta térmica de qualidade inferior pode reduzir o desempenho devido a efeitos de secagem ou bombagem.
Por conseguinte, a seleção da pasta térmica deve ter em conta a condutividade térmica, a estabilidade do material e as necessidades especiais da utilização do cenário. Por exemplo, o equipamento de alto desempenho requer produtos de condutividade térmica mais elevada, enquanto o funcionamento prolongado do equipamento requer materiais com maior durabilidade. A escolha correta do material pode estabelecer um equilíbrio entre o desempenho e o custo, proporcionando uma solução de gestão térmica fiável para o produto.
Segue-se uma comparação de materiais e propriedades comuns da massa/pasta térmica. Esperamos fornecer-lhe uma base intuitiva para a seleção.
| Imóveis | Enchimento à base de metal | Enchimento à base de cerâmica | Enchimento à base de carbono |
| Condutividade térmica | Elevado, adequado para aplicações de elevado desempenho | Moderado, satisfaz a maioria das exigências | Médio a elevado, proporciona um desempenho estável |
| Isolamento elétrico | Baixo, risco de condutividade eléctrica | Elevada, ideal para dispositivos electrónicos sensíveis | Elevado, adequado para cenários que exigem elevada segurança |
| Durabilidade | Suscetível a ciclos térmicos, pode endurecer ou envelhecer | Boa estabilidade, adequado para utilização a longo prazo | Excelente, adapta-se a frequentes dilatações e contracções térmicas |
| Dificuldade de aplicação | Requer habilidade para uma aplicação uniforme, risco de curto-circuito com material em excesso | Fácil de aplicar, maior segurança | Simples de utilizar, mantém o desempenho ao longo do tempo |
| Aplicações típicas | CPUs/GPUs de alto desempenho, equipamento industrial com elevadas exigências de arrefecimento | Eletrónica de consumo geral, necessidades básicas de refrigeração | Centros de dados, eletrónica automóvel e cenários que exigem elevada durabilidade |
| Custo | Elevado | Moderado | Médio a elevado |
Cenários de aplicação e orientações de seleção
A escolha da pasta térmica deve basear-se nos requisitos específicos do equipamento e nos cenários de aplicação a ponderar. Diferentes tipos de pastas termocondutoras adequados para diferentes cenários, e uma escolha razoável pode não só melhorar o desempenho térmico, mas também otimizar o custo.
| Cenário de aplicação | Material recomendado | Motivo da seleção | Precauções |
| Dispositivos de alto desempenho | Pasta térmica à base de metal | Alta condutividade térmica, ideal para CPUs de alto desempenho, GPUs e servidores de centros de dados. | Aplicar cuidadosamente para evitar curto-circuitos causados por cargas condutoras. |
| Eletrónica de consumo geral | Pasta térmica à base de cerâmica | Combina boa condutividade térmica e elevado isolamento elétrico, adequado para computadores portáteis e consolas de jogos. | Escolher marcas fiáveis para garantir um desempenho estável. |
| Funcionamento a longo prazo ou em ambientes extremos | Pasta térmica à base de carbono | Excelente durabilidade, adequado para equipamento industrial, eletrónica automóvel e estações de base de comunicações. | Assegurar a estabilidade a longo prazo e a resistência ao envelhecimento. |
| Necessidades de instalação rápida (alternativa) | Almofadas térmicas | Instalação simples e limpa, adequada para eletrónica de consumo com baixos requisitos de arrefecimento. | O desempenho é inferior ao da pasta térmica; não é recomendado para cenários de elevado desempenho. |
| Necessidades de colagem permanente (casos especiais) | Adesivo térmico | Propriedades adesivas fortes, ideais para soluções de arrefecimento personalizadas (por exemplo, modificações de GPU). | Não é adequado para componentes que requerem substituição frequente; difícil de remover depois de aplicado. |
Conclusão
A massa/pasta térmica é um material indispensável para a gestão térmica de dispositivos electrónicos. Pode preencher eficazmente o espaço entre a fonte de calor e o dissipador de calor para melhorar a eficiência da transferência de calor. Dependendo dos requisitos dos diferentes cenários, as massas térmicas à base de metal, à base de cerâmica e à base de carbono têm as suas caraterísticas e podem fornecer soluções térmicas fiáveis para os dispositivos.
Como fabricante de materiais de interface térmica e soluções de gestão térmica de bateriasA Trumonytechs compreende profundamente as diversas necessidades dos nossos clientes. Nossos produtos variam de materiais à base de metal para alta condutividade térmica a materiais à base de cerâmica e carbono para segurança e estabilidade. Quer se trate de equipamentos de alto desempenho ou de equipamentos industriais que funcionam durante longos períodos, oferecemos opções para um desempenho consistente.
Também nos especializamos em soluções de gestão térmica para conjuntos de baterias, ajudando os clientes a otimizar o desempenho térmico em ambientes complexos. As nossas pastas condutoras térmicas à base de carbono são excelentes para enfrentar os desafios do ciclo térmico e os nossos outros produtos atingem um bom equilíbrio entre segurança e condutividade térmica.
