@S.nase
unterschiedliche Materialien haben zum Einen unterschiedliche Material-Spannungen, als auch einen unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten. Durch den Anpressdruck entstehen bei Ausdehnung der Materialien zusätzlich zur Materialspannung, da sich das Material nicht ungehindert Ausdehnen kann, weitere Spannungen und somit Einflussfaktoren auf die Form der Kontaktflächen.
Eine Spannungsfreie Kupferkugel würde sich von z.B.: 5°c auf 75°c gleichmäßig ausdehnen, da der Abstand der sich bei Erwärmung schneller bewegenden Atome auf der Flächenaußenseite überall der selbe ist.
Ein Kupferwürfel ob nun Nickelbeschichtet oder nicht, dehnt sich zum einen im Bezug auf die Formebenheit der Flächen in Relation zu Beispielsweise einem Aluminiumwürfel unterschiedlich aus. Dies da bei Wärmezunahme am Rande des Würfels im Gegensatz zu einer Kugel weniger Atome sich schneller bewegen, als in dessen Mitte, die zuvor planen Auflageflächen des Würfels werden also konvex. Zum anderen hat jedes Material einen unterschiedlichen Reinheitsgrad und je nach Fertigung unterschiedliche Materialspannungen.
Demnach kann sich eine Ebene Fläche bei thermisch bedingter Ausdehnung je nach Material, so auch eine
auch im Bezug auf die Ebenheit ihrer Auflagefläche in Relation zu einer beispielsweise gußeisernen- oder Alu-Pfanne, in unterschiedlicher Intensität verändern.
Dies da die Materialien zum einen eine andere Materialspannung, (bedingt durch unterschiedliche Herstellungsprozesse), ein anderes Raumgitter, eine andere Materialdichte, als auch einen unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten besitzen.
Nun ist bei der Auflagefläche bei einem beispielsweise konvexen Heatspreaders aus z.B.: Alu eine andere Materialreinheit, Materialspannung sowie auch Flächenebenheit gegeben, als bei der Auflagefläche des beispielsweisen konkaven Kühlkörpers aus z.B.: nickelbeschichtetem Kupfer. So dass die Flächen selbst wenn diese bei einer beispielsweisen Ausgangstemperatur von 20°C noch im gleichmäßigen Abstand bündig abschließen, sie dies bei z.B.: 75°C nicht mehr im selben Maße zwangsläufig tun müssen.
Nun ist bei z.B. 75°c, bei zwei zueinander konvexen Auflageflächen nur ein punktueller Kontakt auf der Mittenseite Ihrer Auflagenfläche gegeben, bei den Dies einer z.B. AMD CPU, (die sich nicht im Zentrum befinden) hat hier eine weniger viskose Wärmeleitpaste mit höherem Wärmeleitwert, da der Abstand vom dezentralen Hitzezentrum der Auflagefläche des Heatspreaders zur Gegenüberliegenden Auflagefläche des Kuhlkörpers größer ist, einen schwierigeren Job zu erledigen, als eine viskosere WL-Paste mit geringerem Wärmeleitwert bei zwei zueinander planen Auflageflächen, da der Abstand vom Hitzezentrum der Aulfagefläche des Heatspreaders zur Auflagefläche des Kühlkörpers geringer ist.
So kann in letzterem Fall Fall die Wärmeabfuhr effektiver sein auch wen die WL-Paste einen schlechteren Wärmeleitwert besitzt da der Wärmeübertrtagungsweg dieser WL-Paste geringer ist.
Mit daher können bei Tests von identischen Wärmeleitpasten je nach Testsystem unterschiedliche Ergebnisse aufkommen, dies da nicht nur die Auftragemethode und Auftragemenge der WL-Paste sich unterscheiden, sondern auch weil die dabei verwendeten Kühler sich alle bei Form, Material und Anpressdruck in den jeweiligen Testsystemen unterscheiden. Was sich auf die von einander, sich in ihren Eigenschaften differenzierenden unterschiedlichen WL-Pasten, je nach Test somit unterschiedlich auswirken kann.
Zuletzt können auch gleiche CPUs eine unterschiedlich starke Hitzeentwicklung haben und auch Herdplatten auf jeweils höchster Stufe unterschiedlich heiß werden, demnach bedingt sich die Verformung einer Kupferpfanne weniger stark als die einer Aluminiumpfanne, da erstere einen geringeren Wärmeausdehnungskoeffizienten besitzt. Eine gußeiserne Pfanne hat jedoch in Anbetracht der geringeren Verformung gegenüber der Kupferpfanne trotzdem Vorteile, da diese sowohl einen geringeren Wärmeausdehnungskoeffizienten besitzt, als auch eine geringere Materialspannung.
www.pcgameshardware.de
