Termopasta

Termopasta (inglise keeles "thermal grease", "thermal paste" või "thermal compound") on aine, mis suurendab jahutatava komponendi ja jahutuse vahelist soojusülekannet.
Pasta ülesanne on täita kiirgava pinna ja neelava pinna vahelised mikroskoopilised õhuavad võimalikult tihedalt nõnda, et jahutatava komponendi pind ja jahutava komponendi pind füüsiliselt võimalikult tihedalt kokku puutuks. Termopasta soojusjuhtivus on palju suurem kui õhul, kuid palju väiksem kui metallil. Elektroonikas kasutatakse termopastat komponentides tekkiva soojuse hajutamiseks radiaatori kaudu.
Termopasta tüübid.
Termopastades kasutatakse erineva soojusjuhtivusega aineid.
Kõik termopastad juhivad soojust paremini kui õhk, aga halvemini kui metall. Nad on mõeldud selleks, et täita mikroskoopilisi õhuavasid, mitte tekitada lisakihti jahutatava komponendi ja jahuti vahel (see ainult vähendab jahuti efektiivsust). Ideaalselt sile ja lame metallpind ei vaja termopastat.
Funktsioon.
Termopastat kasutatakse põhiliselt elektroonikas ja arvutitööstuses, et aidata radiaatoril juhtida soojust mingist pooljuhist, näiteks arvutiprotsessorist või transistorist, eemale.
Termopasta suurendab radiaatori efektiivsust, täites mikroskoopilised õhuavad, mis tekivad, kui kaks mittetäiuslikku lamedat pinda üksteisega kokku panna. Õhu soojusjuhtivus on umbes 8000 korda väiksem kui näiteks alumiiniumil (levinud arvutites kasutatavate radiaatorite materjal). Pinna ebatäiuslikkus ja täiusliku lameduse puudumine tuleneb tootmistehnoloogia piirangutest ja mikroskoopilistest vigadest, mida pole palja silmaga näha. Termopasta soojusjuhtivus ja võime täita mikroskoopilisi auke on tema tähtsaimad omadused.
Võimsates helivõimendites asuvad transistorid ja personaalarvutite protsessorid toodavad piisavalt soojust, et saada kasu termopasta kasutamisest. Termopasta vajadust saab vähendada, kui kasutada sellist radiaatorit, mis kasutab jahutust vajava komponendi n-ö peegelpilti, et saavutada võimalikult suur soojusülekanne (sellisel juhul jäävad siiski mikroskoopilised õhuavad). Arvutimaailmas ülekiirendajad vajavad rohkem jahutust kui tavaline radiaator ja termopasta suudavad anda. Ülekiirendajad kasutavad ekstreemsemaid jahutamismeetodeid nagu vesijahutus ja vedellämmastikuga jahutamine.
Omadused.
Metalloksiidi ja nitraadi osakesed termopastades annavad võimaliku soojusjuhtivuse kuni 220 W/(m*K). Võrdluseks teiste metallide soojusjuhtivus: vask 380 W/(m*K), hõbe 429 ja alumiinium 237.
Termopasta efektiivsust mõjutavad järgmised tegurid:
Kasutamine.
Arvutiprotsessori radiaatorid on oma ehituselt võimalikult hea soojusülekandega. Siledad ja lamedad pinnad vajavad ainult väikest kihti termopastat, et täita mikroskoopilised õhuavad. Tuleb kasutada põhimõtet, "vähem on rohkem" (kuid ei tohi ka liiga vähe panna), sest kui liiga paks kiht panna, siis see ainult vähendab soojusülekannet ja suurendab ülekuumenemise riski. Hõbedal põhinevate termopastade kasutamisel tuleb olla ettevaatlik, sest sellised termopastad võivad juhtida elektrit ja kui see satub kuhugi mujale peale vajaliku pinna, võib elektroonika lühisesse minna.
Aja jooksul mõned termopastad kuivavad ja kaotavad osa oma soojusjuhtivusest või muutuvad liimitaoliseks ja muudavad radiaatori eemaldamise raskemaks. Enamik termopastasid kestavad kauem kui jahutamist vajav seade ja vahetamine tuleb ainult ette siis, kui esineb ülekuumenemisprobleeme või radiaatori vahetus.
Termopasta vahetusel tuleb vana pasta eemaldada puhastusvahendi (näiteks isopropanooli) abil.
Tootjad.
Tuntumad tootjad: