Cooling Practice Reviews

Twins? Thermal Grizzly Kryonaut Extreme vs. Kingpin Cooling KPx analyzed with scanning electron microscope and X-ray spectroscopy

My sincere thanks go in the first place of course again to one of my industry partners, where they selflessly and in their free time realized the appropriate investigations and also the necessary technical preliminary work. In addition, we also provide technical advice and practical implementation of the tests, which are somewhat alien to the industry. Unfortunately, we cannot and are not allowed to offer you original pictures from the lab for understandable reasons of secrecy in such areas, but the product pictures certainly do.

Symbol image of the GeminiSEM 500 used (Source Carl Zeiss)

However, we are not a science magazine here, but want to reach as broad a mass as possible and also convey some background knowledge without the reader despairing at the very first paragraph. That’s why I had to break the following down very far, but I hope that it will be more understandable this way and that the experts will forgive me anyway. It is rather explained in a popular scientific way, but there is no other way here.

Scanning Electron Microscope (SEM)

For the sake of simplicity, I’ll stick with SEM, although the German substitution REM (for scanning electron microscope) is, after all, synonymous. But since these abbreviations also appear in the product names, I’d better leave it at the original. I will leave aside the different ways of image generation like resting or scanning electron microscopy, as well as the realization via transmission (TEM, STEM) or backscattering (SEM), since we primarily rely on a reflection microscope and some of the methods may even overlap. Basically, it is a complex electron optics system in which a combination of electromagnetic and electrostatic lenses guides a fine electron beam as a raster over the rectangular object area to be tested. The final image is created by the synchronous registration of a signal triggered or influenced by the electron beam.

There are methods that rely primarily on the secondary electrons (SE), but we are most interested in the backscattered electrons (BE or BSE), and the image of the MX-4 above shows the BE contrasted very nicely. To explain, these BEs are those electrons from the primary beam which are then elastically scattered at the hit atomic nuclei in the nanometer range below the object surface. The amount of backscattered electrons is directly related to the average atomic number of the material under study.

Here in the picture we see the comparison of ZnO to Al. The heavier ZnO has much more electrons in the shells than Al. Thus, there is a greater probability of backscattering of primary electrons. As a result, more signals arrive at the detector. Thus, the backscatter signal already provides chemical information: the parts that appear brighter in the image have a higher average atomic number than the parts that appear darker. Otherwise, of course, the following also applies: Deeper areas of the special object appear darker, the closer ones bright, resulting in a plastic and quite contrasty image.

The measurable energy of these electrons is in the range of the irradiated primary electrons and the resulting image resolution (depending on the primary energy used) is in the micrometer range. With the help of electron backscatter diffraction (what a word), the crystallographic orientation of the crystals on a surface could also be used to determine certain material properties, but that would really be going a bit too far now.

Used Ultim®Max for nanoanalysis (Source Oxford Instruments)

But we also need another tool for our final analysis. After all, we still have to enable the scanning electron microscope used to perform special chemical analyses on the surfaces in the micrometer range. For this purpose, we use energy dispersive X-ray analysis (EDX). By combining the SEM imaging raster process with EDX, it is also possible to capture beautiful elemental distribution images (top image). For EDX, the atoms are excited by an electron beam with a very specific energy, which in turn results in X-rays with an energy characteristic of the element in question. The resulting emission is therefore used to obtain information about the composition of the thermal paste.

Of course, the whole thing is now described very simplified, but so completely I can not spare you unfortunately. But I can reassure you, because from the next page on, also because you have held out so bravely until here, it will be easier and also more entertaining. So that the aforementioned silicone oil does not bother us, we will virtually “wash” the paste in the first work step. Please turn the page once!

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Derfnam

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7,517 Kommentare 2,029 Likes

Rasterfahndung, Mahn. Und ein Joint Venture.

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Gregor Kacknoob

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524 Kommentare 442 Likes

Die perfekte Morgenlektüre zum wachwerden. Sehr spannendes Thema. Wie wohl eine Diamantpaste in einem Vergleichstest abschneiden würde :unsure:

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Igor Wallossek

1

10,211 Kommentare 18,899 Likes

Kaum besser. Je dünner man so eine Paste hinbekommt, umso geringer der Wärmewiderstand. Es hängt auch Vieles vom IHS und dess Oberfläche ab, also nicht nur von einer möglichen Wölbung.

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P
Phoenixxl

Veteran

159 Kommentare 121 Likes

Ich würde Thriller Grizzly kaufen, wenn es eine von beiden sein muss. Roman ist das ja dabei und der engagiert sich schon sehr für die Hardware Community.
Und auch wenn es bei HBBot gerade ein Skandälchen gab, hat er es von seiner Seite wieder vorbildlich "gemanaged".
Auch das Thema Spannungswandler-Temperaturen auf Mainboards war etwas, dass glaube ich von ihm auf die Agenda der Mainboard-Hersteller gesetzt wurde.

Dabei möchte ich gar nicht sagen, dass Igor nicht hinter den Kulissen nicht auch so wirkt.

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onyman

Veteran

238 Kommentare 126 Likes

Ich würde es begrüßen, wenn bei REM Bildern IMMER ein µ-Balken im oder am Bild ist. Die Vergrößerungsangaben lassen keine Quervergleiche zu.

PS: Die REM Bilder auf den Seiten 5 und 6 sind übrigens gleich.

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Ocastiâ

Veteran

106 Kommentare 49 Likes

Sehr cool, obwohl mich jetzt natürlich auch alle anderen Pasten interessieren, das zeug von Noctua soll ja sehr gut sein.

Irgendwie fühle ich mich bei den Sportreifen angesprochen, immerhin habe ich Michelin Pilot Sport 4 auf meinem 132kw Diesel... und vor Kryonaut extreme für meinen nächsten Rechner zu verwenden.
Naja besser als Techart-Spoiler und RGB Kirmes.

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Annatasta(tur)

Veteran

354 Kommentare 128 Likes

Also ich glaube, rot leitet die Wärme besser! :p :ROFLMAO:

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Ocastiâ

Veteran

106 Kommentare 49 Likes

Rot leitet die Wärme schneller!
Blau bringt glück.
Zumindest wenn man den 40k Orks glaubt.

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Annatasta(tur)

Veteran

354 Kommentare 128 Likes

Jetzt ist nur noch die Frage, ob man eher Glück bei der Kühlermontage oder schnellere Wärmeabfuhr braucht. ;)

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FfFCMAD

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674 Kommentare 174 Likes

Die Unterschiede duerften Messbar sein, wenn auch nicht unbedingt bei zwei fast identischen Produkten. Die normale Kryonaut ist jedenfalls nicht ganz so gut unterwegs wie die Extreme bei der Waermeableitung. Wenn man das Geld hat, warum nicht? Speziell wnen man dann bei der 4090 oder dem Ryzen 7950x genau die ein oder 2 °C weniger auf der Uhr hat, die ein klein wenig mehr Boost bringen.

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Steffdeff

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731 Kommentare 691 Likes

Ich habe den Artikel mal zum Anlass genommen und meine Wärmeleitpaste erneuert. War sowieso längst fällig.
Arctic Silver runter und Phobya Nano Extreme drauf. Bringt 4 Kelvin (!) geringere Temperaturen beim CPU-Z Stresstest nach 20 Minuten. Neu gegen alt zu vergleichen ist aber auch ein wenig unfair. 🫣
Die zwei Pasten aus dem Artikel sind ohne Vergleichsmessung für mich jedoch schwer einzuschätzen. Preislich spielen sie aber ganz vorne mit. Wahrscheinlich so ein OC Ding.
Wo wir gerade beim Preis sind, der ist doch gar nicht so der große Posten im Rechner.
Außer man kauft, wie Igor, die Familienpackung.😉
Mir erschließt sich dieses Schminkdöschen als Verpackung jedoch nicht!
Die Klecks und Würstchen Fans (gehöre ich dazu) haben damit keine Freude.

Danke für den TIEFEN Einblick in die Materie!

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FfFCMAD

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674 Kommentare 174 Likes

Die Spritzen mit 2g sind die eigentlich teuren. Die kleine Dose mit 30g ist im Vergleich spottbillig.

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Ghoster52

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1,417 Kommentare 1,077 Likes

Wer braucht schon 30g ???
Die könnte ich dann noch den Urenkeln vererben, wenn es kein Haltbarkeitsdatum gibt. :ROFLMAO:

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Igor Wallossek

1

10,211 Kommentare 18,899 Likes

Das ist doch die Spachtelmasse für Overclocker. Die spateln das Zeug drauf, wie meine Kids die Leberwurst aufs Brot. :D

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Annatasta(tur)

Veteran

354 Kommentare 128 Likes

Also mindestens 5 mm.🤣

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FfFCMAD

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674 Kommentare 174 Likes

Also eine 10g Spritze haelt bei mir zwei Jahre. Ich tausche die WLP oefter/ Modifiziere das System

Diese kleine Dose duerfte dann noch laenger halten, da luftdicht > Kaum zu erwarten das sie austrocknet :D

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K
Karborund

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46 Kommentare 50 Likes

Man könnte dann natürlich so eine Art Ying-Yang Wurst auftragen und auf beides hoffen.

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ro///M3o

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348 Kommentare 239 Likes

Danke für die Einblicke :cool: schön wäre noch die Alphacool ZubZero oder Apex zum Vergleich gewesen. Ich persönlich halte viel von den beiden :)

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e
eastcoast_pete

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1,495 Kommentare 842 Likes

Die andere Frage die ich hier habe ist, welche Paste denn wie lange brauchbar die Hitze transferiert? Und dabei meine ich wie viele Monate man sich hier wenig oder keine Sorgen machen muss, daß die thermale Leitfähigkeit deutlich verloren geht. Oder sind hier Pads besser, und wenn ja, welche?
Und bei der ganzen "trocknet das Zeug schnell aus oder nicht" Frage kommen u.U. auch die Eigenschaften der silikonorganischen Bindemittel zum Tragen, denn Korund oder Zinkoxid bleiben von Zeit, Wärme und Sauerstoff eher unbeeindruckt.

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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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