La pasta termica è usata in ogni singolo computer del mondo, eppure molte persone non sanno ancora esattamente di cosa sia fatta. In questo articolo approfondiamo le possibili composizioni delle paste termiche.

Diversi tipi di pasta termica

Per chi non ha mai applicato pasta termica, potrebbe essere una sorpresa scoprire che esiste più di un tipo. Sì! Ci sono diversi tipi di paste termiche e se ne sviluppano di nuovi ogni giorno. Prima di passarle in rassegna, riepiloghiamo i componenti della maggior parte delle paste termiche.

La pasta termica svolge 2 ruoli: essere termicamente conduttiva e riempire i micro-spazi tra CPU e dissipatore. Per svolgere questi ruoli, deve essere grassa o liquida ed essere, hai indovinato, termicamente conduttiva. A tal fine, la maggior parte delle paste termiche è composta da una matrice liquida e da un riempitivo termicamente conduttivo. Cambiando i tipi di sostanze che ricoprono questi ruoli, possiamo creare diversi tipi di paste termiche con proprietà diverse. Possiamo variare la viscosità, la conducibilità termica e altre proprietà.

Allora quali sono i tipi principali di paste termiche?

A base silicone

Le paste termiche a base silicone usano una matrice liquida di silicone per tenere in posizione un riempitivo conduttivo di ossidi metallici. Le paste a base silicone sono tra le paste termiche più comuni sul mercato e si trovano spesso pre-applicate su PC e laptop già assemblati.

E a ragione: sono dei tuttofare.

Poiché usano silicone, sono molto viscose, il che le rende facili da stendere in modo uniforme su una CPU o GPU e poco soggette a perdite. Hanno un'eccellente conducibilità termica e, a differenza di altre paste termiche, non sono elettricamente conduttive. Quindi, anche se c'è una fuoriuscita, puoi pulire e andare avanti.

A base carbonio

Le paste termiche a base carbonio sono simili a quelle a base silicone, ma invece dei riempitivi di ossidi metallici usano nano-particelle di carbonio per condurre il calore. Hanno più o meno la stessa viscosità e conducibilità termica delle paste a base silicone.

Ma il più grande vantaggio di usarle è la loro conducibilità elettrica, o meglio la mancanza di essa. Poiché queste paste non usano particelle metalliche, non c'è possibilità che portino carica da qualsiasi fonte. Tecnicamente parlando, sono le più sicure da usare in un computer o su qualsiasi processore che sia in stretta vicinanza con altri componenti.

A base di metallo liquido

Le paste termiche a base di metallo liquido sono un po' diverse dalle altre due che abbiamo visto finora. A differenza delle paste a base silicone e a base carbonio, le paste a base di metallo liquido tecnicamente non hanno una matrice liquida o un riempitivo. Il metallo liquido agisce sia come matrice sia come riempitivo. Poiché è metallo, può condurre il calore molto bene, e poiché è liquido, può naturalmente agire come riempitivo di spazi. Le paste a base di metallo liquido registrano alcuni dei più alti valori di conducibilità termica e sono popolari nelle build di fascia alta dove l'overclocking è naturale come respirare.

Tutto questo può sembrare perfetto. Allora perché non tutti usano semplicemente paste termiche a base di metallo liquido?

Beh, oltre a essere termicamente conduttive, sono anche elettricamente conduttive. Ricorda quella volta in cui hai toccato una maniglia e ti ha dato la scossa al dito: il metallo può trasportare carica. Una pasta termica fatta interamente di metallo si comporta come quella maniglia. Di solito andrebbe bene, ma un computer è una macchina con percorsi molto specifici per ogni carica. Se una sola goccia di pasta a base di metallo liquido finisce su un qualsiasi componente del computer, potrebbe cortocircuitare la macchina e trasformarla in un gigantesco fermacarte.

Già. Non per chi ha il cuore debole.

Se non bastasse, la maggior parte delle paste a base di metallo liquido contiene gallio. Se il gallio tocca l'alluminio, forma una lega che si sbriciola al tocco.

Materiali a cambio di fase

Infine, i materiali a cambio di fase. I materiali a cambio di fase sono la pecora nera della famiglia, nel senso che, a rigore, non sono tecnicamente "pasta termica". Si chiamano materiali a cambio di fase o PCM perché sfruttano la potenza di una reazione endotermica che avviene quando una sostanza cambia stato per raffreddare le superfici circostanti. Un esempio semplice è una borsa del ghiaccio "istantaneo" che potresti usare se ti fai male.

I materiali a cambio di fase sono un cocktail di sostanze chimiche con un punto di fusione di circa 70 °C. Quando la sostanza raggiunge quel punto, il materiale inizia a cambiare fase (spesso solido→liquido o liquido→solido) e immagazzinare energia termica nella reazione endotermica.

Questi sono usati più comunemente per applicazioni industriali.

Composizione della pasta termica a base silicone

Come detto prima, le paste termiche a base silicone sono tra le più comuni e affidabili di tutte le paste termiche. Sono composte da una matrice liquida (a volte chiamata anche base) e riempitivi di ossidi metallici. Il silicone stesso non è termicamente conduttivo ma è viscoso e permette alla pasta termica di fluire, riempire gli spazi, aderire alle superfici e contenere altri composti termicamente conduttivi. A volte viene chiamato "base olio di silicone".

I composti all'interno della base in silicone sono solitamente ossidi metallici come l'ossido di zinco. Questi composti hanno un'elevata mobilità degli elettroni, che significa che possono trasferire energia rapidamente. Altri ossidi metallici a volte usati nelle paste a base silicone includono ossido di alluminio, nitruro di boro e nitruro di alluminio. Questi hanno per lo più le stesse proprietà e funzionano in modo simile come riempitivi.

Perché consigliamo di usare pasta termica al silicone

Leggere dei diversi tipi di paste termiche potrebbe farti venire voglia di provarne di nuovi, e dovresti! Ci sono molte opzioni diverse e, a seconda degli obiettivi, potresti volerne una e non un'altra. Tuttavia, consigliamo personalmente di usare pasta termica a base silicone per il 99% dei tuoi progetti.

Prima di tutto, la pasta termica a base silicone ha il miglior rapporto qualità/prezzo rispetto a qualsiasi altro materiale che abbiamo elencato finora. Di solito si aggira sui ~2 $/g, rispetto a quelle a base di metallo liquido a ~8 $/g e ai materiali a cambio di fase a ~10 $/grammo. Da notare, i materiali a cambio di fase sono solitamente venduti per applicazioni industriali, quindi il costo può essere molto più alto in grandi quantità.

In secondo luogo, rispetto alle paste a base carbonio, la pasta a base silicone è più durevole e duratura. Il motivo è che il silicone è fatto di silicio (Si) e ossigeno. La stabilità chimica del silicio è molto più alta di quella del carbonio, il che gli permette di resistere a più cicli di riscaldamento e raffreddamento.

E infine, come detto in precedenza, la pasta a base silicone ha un'ottima conducibilità termica, nessuna conducibilità elettrica e non è tossica. Il che la rende la scelta più sicura.

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Altre alternative alla pasta termica

Se proprio non vuoi saperne delle paste termiche, ci sono altre alternative che puoi provare. I pad termici sono pezzi solidi di materiale che si possono tagliare per la dimensione della CPU. Offrono una conducibilità termica decente a temperature più alte, ma non sono ottimi riempitivi di micro-spazi. Il gel termico è un'altra alternativa. Il gel termico si solidifica se esposto all'aria, il che lo rende più durevole ma complica il processo di applicazione. Leggi di più sulle alternative alla pasta termica nel nostro articolo qui.

Ci sono molti marchi diversi di pasta termica con i loro colori e branding, ma quello che devi ricordare è che per lo più rientrano nelle categorie di a base silicone, a base carbonio o a base di metallo liquido. Se scegli di andare con pasta termica a base di metallo liquido, assicurati di prendere le dovute precauzioni perché è elettricamente conduttiva. Se scegli di andare con pasta termica a base carbonio, ricorda quando l'applichi, perché potrebbe non durare così a lungo e dovrà essere riapplicata attivamente. E se scegli di andare con pasta termica a base silicone, ricorda di usare la migliore sul mercato: Kooling Monster KOLD-01!