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Copper paste better than thermal paste? Myth busted – a bit | practice

After my last article about testing various thermal paste substitutes, I received some interesting feedback and even submissions from my readers, which I will gladly work through in chronological order. Besides great industrial pastes I first received a letter with copper paste and the request to test it. Why not? Copper is not the worst material when it comes to thermal conductivity.

Reading tip: Heat conductive paste against food, cosmetics and various lubricants. With expected unexpected outcome

In contrast to many tests already made with various more or less sensible or senseless substitutes, I tested everything with chiller and constant water temperatures as well as a good water block on a CPU with fixed 130 Watt power dissipation. The Ryzen 9 3900XT can thus still be cooled well. When choosing the power dissipation, I went to great lengths in advance to ensure that I could test even the worst subject for over 60 minutes. But here it ended at about 89 degrees with 130 watts on the CPU.

The measurement runs in each case after a warm-up phase (10 minutes Prime95) and then cooling down with 60 minutes Prime95, AVX and Small FFTs. In the inlet there is a temperature sensor whose difference (delta) to the set 20 °C water is subtracted from the measured value (Tctl/Tdie) in order to also take into account the fluctuations (max. +/- 1 degree deviation in both directions due to the hysteresis of the compressor cooler).

All of the replacement pastes shown here are not intended for long-term productive use, and long-term consistency is simply not a given, even with the better representatives. It is a feasibility study, the imitation of which is entirely at your own risk. All products shown here and tested as paste were purchased by the author himself or come from the author’s long-term stock or private household. Pixelation is done for many reasons, but with full intent and an imposed sense of duty.

Benchmarks, test system and evaluation software

The benchmark system relies on an X570 motherboard in the form of the MSI MEG X570 Godlike with a Ryzen 9 3900XT (PBO 130 watts, 200 MHz offset). Add to that the matching DDR4 3600 VIPER from Patriot, as well as several fast NVMe SSDs. Everything is cooled with chiller and about 30 liters of distilled water at a set temperature of 20 °C, which is the same as the room temperature.

I have also summarized the individual components of the test system in a table:

Test System and Equipment
Hardware:
AMD Ryzen 9 3900XT
MSI MEG X570 Godlike
2x 16 GB Patriot DDR4 3600 VIPER
1x 2 TB Aorus (NVMe System SSD, PCIe Gen. 4)
1x 2 TB Corsair MP400 (Data)
1x Seagate FastSSD Portable USB-C
Be Quiet! Straight Power 11 1000 Watt Platinum
Cooling:
Alphacool Ice Block XPX Pro
Alphacool Ice Time 2000 Chiller, 20l Reservoir
Case:
Banchetto 101
Monitor: BenQ PD3220U
Power Consumption:
MCU-based shunt measuring (own build, Powenetics software)
Up to 10 channels (max. 100 values per second
Special riser card with shunts for the PCIe x16 slot (PEG)
NVIDIA PCAT and FrameView 1.1
Thermal Imager:
1x Optris PI640 + 2x Xi400 Thermal Imagers
Pix Connect Software
Type K Class 1 thermal sensors (up to 4 channels)
OS: Windows 10 Pro (all updates, current certified or press drivers)

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Case39

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2,501 Kommentare 928 Likes

Wieder etwas mehr Wissen angehäuft! Man hat ja genug Speicherplatz zur Verfügung😉

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RedF

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v
vonXanten

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Wieder schlauer!
Und vielen Dank für den Test.

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big-maec

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827 Kommentare 475 Likes

Ich hab auch noch so das eine oder andere Wärmeleit Mittelchen und noch was von dem Shell Ondina 68 aus einer Lampe hier. Falls das erwünscht ist könnte ich ja mal was zuschicken.

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Alkbert

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931 Kommentare 707 Likes

Herzlichen Dank an Igor,

das mit der "Kupfer" WLP ist wirklich (!) interessant. Dass man die 1000 Grad eher nicht erreicht war klar. Mich hat eher im
Ausgangstest mit dem "water based lubricant" eher erstaunt, dass Letzteres bis knapp 100 °C funktioniert. Nun gut, es scheint
wohl Hochleistungsmänner zu geben. Na wenn´s die Partnerin aushält, dann ist es ja gut.

Ich habe und falls die "Testreihe" noch weitergehen sollte, die Hoffnung, dass sich da wirklich noch was finden lässt, was den
WLP Herstellern einen Strich durch die "Rechnung" macht. Für meine Letzte Spritze (30 g) Arctic cooling Paste habe ich knapp
30 Euro bezahlt - und das ist ja schon saugünstig gewesen.

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Thomas_Lab

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35 Kommentare 15 Likes

Vielen Dank für die interessanten Tests und vor allem die gewissenhafte, belastbare Testmethodik. Nur so gibt es verwertbare Ergebnisse. Super!

Was ich aber noch nicht ge- oder eventuell einfach überlesen habe: Wie sieht die Temperatur eigentlich aus, wenn man komplett auf irgendeine Paste zwischen CPU und Kühlerblock verzichtet? So als Worst-Case-Referenzwert, nur um die anderen Ergebnisse einordnen zu können.
Oder lässt sich das nicht messen, weil die CPU in null komma nix abraucht?

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Igor Wallossek

1

10,185 Kommentare 18,780 Likes

Es funktioniert nicht. Das habe ich schon mehrmals geschrieben und erklärt. Ich bin nach wenigen Sekunden im totalen Throttling. :D

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D
Deridex

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Hm, ist Ballistol zu dünnflüssig für solche Tests ?:unsure:

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RedF

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Schmiermittel, wundheilung und Wärmeleitpaste :giggle:

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FritzHunter01

Moderator

1,155 Kommentare 1,569 Likes

He he... ich hätte jetzt gedacht, das meine Kupferpaste der WLP den Schneit abkauft...

Aber ein Delta von 3-4 Kelvin is jetzt auch nicht so schlecht!

Wäre jetzt nur eine Frage der Langlebigkeit?

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k
krelog

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173 Kommentare 53 Likes

ok weil die Oberflechen von Headspreader krum und schief sind aber mit Nachbearbeitet der Obenfläche (wirklich eben) müsste das dann schon gehen

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geist4711

Veteran

274 Kommentare 127 Likes

es könnte mit der körnigkeit der kupferleitpaste zu tun haben, es gibt da unterschiede.
im schaltschrankbau zb verwendet man, zb für stromschienen, auch solche leitpaste, aber die hat da einen anderen zweck, statt 'für wärmestabilität und nicht festsetzen' ist die für 'gute stromleitung und das das kupfer nicht so schnell anläuft'.
leider arbeite ich da nimmer, sonst würde ich was hinschicken :) ....

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Martin Gut

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7,769 Kommentare 3,570 Likes

Wenn du es wirklich eben schleifst, wie das ein Mechaniker macht und den Kühler ohne Paste aufsetzt, dann wirst du den Kühler nie mehr abbekommen weil er sich festklebt. Aber keine Angst, so glatt schaffst du das ohne Ausbildung nicht zu schleifen.

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G
Guest

Es gibt Fette auf PTFE (Teflon) basis. Die halten Temperaturen um 300 Grad stand und verlaufen auch nicht bei hohen Temperaturen (nicht schleuderfest).
Ist eher ein Schmiermittel und Oxidationsschutz fuer Schrauben und Kontakte. Manche sind nichtleitend mansche leitend. Auf die schnelle hab ich welches gefunden, was fuer Schiffen zum Beispiel als Schraubendichtung beworben wird und nicht leitend ist.
Da kostet das Kilo einen Tausender aufwaertz.
Gesehen habe ich mal so Zeugs, Konsistenz wie Penatencreme (ziemlich Formstabil) und 2k Euro das Kilo. Im Einsatz an Schaltkontakten fuer mehrere KV und KA.

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k
krelog

Veteran

173 Kommentare 53 Likes

es klebt nicht zusammen sondern man hat nur adhäsion
ja gegeneinader abziehen wird schwer aber wenn man sie gegeneinander verschiebt geht es wieder leichter

und ja es können nicht viele eben schleifen aber das ist ja kein Ausschlusskriterium geht ja nicht nur um die ebenheit sondern im zweiten auch noch um die Rauheit der Oberfläche weil wenn die Spitzen noch weg sind erhöhrt man sehr stark die Kontaktfläche an sich

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Martin Gut

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7,769 Kommentare 3,570 Likes

Bei einer sehr hohen Ebenheit kommt es zu einer Kaltverschweissung und die ist nicht mehr zerstörungsfrei lösbar. Darum vermeidet man es normalerweise so glatt zu schleifen.

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K
KB-58

Neuling

9 Kommentare 0 Likes

Ich möchte dann mal die Graphitpaste ins Spiel bringen. Die sollte sich "dünner" auftragen lassen und einen höheren Graphitanteil haben als wie die Kupferpasten.
Ich könnte mir auch ein Stück von Alufolie zwischen CPU und Kühler vorstellen. (da gibts dann auch keine sauerei) ;-)

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SKYNET

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585 Kommentare 91 Likes

probiere dochmal silikonbasiertes gleitmittel... davon habe ich immer min. nen liter im haus :sneaky: :censored:

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Igor Wallossek

1

10,185 Kommentare 18,780 Likes

Folie bringt nichts, dazu sind die Drücke zu klein. Di ist ja schon komprimiert :)

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About the author

Igor Wallossek

Editor-in-chief and name-giver of igor'sLAB as the content successor of Tom's Hardware Germany, whose license was returned in June 2019 in order to better meet the qualitative demands of web content and challenges of new media such as YouTube with its own channel.

Computer nerd since 1983, audio freak since 1979 and pretty much open to anything with a plug or battery for over 50 years.

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