Tấm tản nhiệt Graphene là gì và nó hoạt động như thế nào?

Tác giả sysadmin, T.Một 17, 2024, 11:20:08 SÁNG

« Chủ đề trước - Chủ đề tiếp »

0 Thành viên và 1 Khách đang xem chủ đề.

Tấm tản nhiệt Graphene là gì và nó hoạt động như thế nào?


Tấm tản nhiệt graphene là một giải pháp thay thế hấp dẫn cho miếng dán nhiệt, nhưng liệu chúng có đáng giá không?

  • Tấm tản nhiệt graphene là Vật liệu Giao diện Nhiệt (TIM) có khả năng dẫn nhiệt tuyệt vời, có khả năng hoạt động tốt hơn miếng dán nhiệt truyền thống.
  • Miếng đệm nhiệt graphene có hiệu suất tuyệt vời, nhưng chúng cũng khó gia công do tính dẫn điện và dễ bị rách.
  • Các tấm graphene có thể tái sử dụng, không bị khô và dễ gia công hơn so với kim loại lỏng, khiến chúng trở thành một giải pháp thay thế đầy hứa hẹn cho việc làm mát PC.


Không có gì sai với các hợp chất nhiệt truyền thống. Chúng rẻ, đáng tin cậy và có thể giữ cho các bộ phận máy tính của bạn luôn mát mẻ. Tuy nhiên, nếu bạn đang tìm kiếm một giải pháp lâu dài hơn với hiệu suất vượt trội, hãy bắt đầu xem xét các tấm tản nhiệt graphene.

1. Tấm tản nhiệt Graphene là gì?

Tấm tản nhiệt graphene là một loại Vật liệu giao diện nhiệt (TIM) mà bạn có thể sử dụng thay thế cho keo tản nhiệt truyền thống và kim loại lỏng. Tấm tản nhiệt graphene được làm từ graphene, một dạng thù hình của carbon. Về cơ bản, nó là một tấm nguyên tử cacbon có cấu trúc mạng lục giác chỉ dày một nguyên tử. Giống như bất kỳ TIM nào khác, nhiệm vụ của tấm tản nhiệt graphene là đảm bảo tiếp xúc nhiệt tối đa giữa một bộ phận nóng, chẳng hạn như CPU và tản nhiệt.

Điều khiến các tấm graphene trở nên thú vị là tính dẫn nhiệt tuyệt vời của chúng. Ví dụ, graphene TG-P100 có độ dẫn nhiệt theo chiều ngang là 1500–1800W/mK (watt trên mét Kelvin) và độ dẫn nhiệt theo chiều dọc là 12W/mK. Trong trường hợp máy tính, chúng tôi quan tâm nhiều hơn đến độ dẫn dọc, vì đó là hướng nhiệt truyền từ bộ phận đến bộ tản nhiệt. Mặc dù vậy, nó vẫn cao hơn độ dẫn nhiệt của keo tản nhiệt phi kim loại truyền thống khoảng 4–10W/mK. Trên thực tế, graphene có khả năng dẫn nhiệt không giới hạn vì độ dẫn nhiệt của nó tăng theo kích thước. Khi công nghệ phát triển, chúng ta có thể thấy các miếng đệm hoạt động tốt hơn kim loại lỏng trong vài năm tới.

2. Tấm tản nhiệt graphene so với miếng dán nhiệt truyền thống

Bây giờ chúng tôi đã chứng minh được rằng graphene có tính dẫn nhiệt tuyệt vời, nhưng nó hoạt động như thế nào trong các tình huống thực tế? TechPowerUp đưa Thermal Grizzly KryoSheet cạnh tranh với keo tản nhiệt cao cấp, bao gồm cả Thermal Grizzly Kryonaut. Họ đã sử dụng RX 7900 XTX và nhận thấy rằng KryoSheet hoạt động tốt hơn keo tản nhiệt truyền thống ở mức tải tối đa khoảng 3–5°C.


Lợi ích chính của miếng đệm nhiệt graphene là chúng có thể tái sử dụng, không bị khô theo thời gian và dễ gia công hơn kim loại lỏng. Tuy nhiên, dễ hơn kim loại lỏng không có nghĩa là dễ dàng. Vấn đề chính là graphene có tính dẫn điện nên nó có thể gây đoản mạch và làm hỏng PC của bạn nếu nó không được lắp đặt đúng cách. Thực tế là các miếng graphene cực kỳ mỏng manh và khó xử lý cũng chẳng giúp ích được gì. Nếu bạn đặt mua KryoSheet, hãy đảm bảo bạn có một bộ nhíp chính xác và sạch sẽ!

3. Tấm tản nhiệt Graphene và Graphite/Carbon không giống nhau

Khi mua miếng đệm nhiệt cao cấp, bạn sẽ bắt gặp carbon, graphene và than chì. Hãy sử dụng hóa học để hiểu rõ hơn về những vật liệu này. Carbon là một nguyên tố hóa học có ký hiệu C và số nguyên tử 6. Graphene là một tấm gồm các nguyên tử carbon chỉ dày một nguyên tử. Than chì là một tập hợp các lớp graphene xếp chồng lên nhau. Vì vậy, thuật ngữ "tấm tản nhiệt carbon" về mặt kỹ thuật có thể đề cập đến bất kỳ việc sử dụng carbon nào trong vật liệu. Điều này bao gồm các dạng thù hình của cacbon, chẳng hạn như than chì và graphene, cũng như các polyme gốc cacbon như Thermal Grizzly Carbonaut.


Thermal Grizzly giải thích trong chi tiết sản phẩm KryoSheet Graphene Pad rằng họ đã tạo ra các miếng graphene bằng cách phá vỡ các lớp than chì dọc theo mặt phẳng cơ bản. Bằng cách phơi trực tiếp từng lớp graphene lên bề mặt, chúng ta thu được một vật liệu dẫn nhiệt và dẫn điện đặc biệt. Trong tấm than chì, nhiệt phải truyền giữa mỗi lớp graphene cho đến khi chạm tới bộ tản nhiệt. Nhưng với tấm graphene, nhiệt cung cấp một con đường trực tiếp để nhiệt truyền dọc theo cấu trúc của nó một cách hiệu quả. Về lý thuyết, miếng đệm nhiệt graphene có hiệu suất vượt trội hơn rất nhiều so với miếng đệm than chì.

4. Tấm graphene có thể là bước tiến lớn tiếp theo trong việc làm mát PC

Mặc dù các tấm graphene như KryoSheet là những mặt hàng mới và đắt tiền dành cho những người đam mê mày mò, nhưng ý nghĩa lâu dài của chúng là rất lớn. Keo tản nhiệt truyền thống cần được thay vài năm một lần để duy trì hiệu suất tối ưu, trong khi kim loại lỏng tiềm ẩn nhiều rủi ro và khó gia công. Tấm graphene vẫn có thể làm hỏng các thành phần PC nếu bạn không cẩn thận, vì nó dẫn điện, nhưng vẫn dễ bám vào và không chạm vào trong nhiều năm. Ngoài ra, bạn có thể tái sử dụng nó cho CPU tiếp theo nếu nó không bị hao mòn và kích thước phù hợp.

Một giải pháp thay thế thú vị khác là miếng đệm nhiệt thay đổi pha, chúng sẽ tan chảy khi chúng tiếp xúc với chip máy tính nóng. Ứng dụng của họ có thể đặc biệt hữu ích cho các thiết bị cần thời gian tháo rời, chẳng hạn như máy tính xách tay và card đồ họa, vì bạn không bao giờ phải tháo rời chúng để có hiệu suất làm mát tốt hơn.