Volks-Putty mit 50 Gramm für unter 20 Euro? Das CX-H1300 in Orange fordert das teurere Hardwareliebe Value32 heraus

Mikroskopie und Oberflächenanalyse

Das Verschmieren unter Druck ermöglicht es, die Qualität und Eigenschaften von Putties oder Pasten genauer zu beurteilen. Durch den Druck entstehen sogenannte “Abreißkanten,” die Hinweise auf die Haftfähigkeit der Paste geben. Dies ist besonders wichtig, da die Art und Weise, wie eine Paste unter mechanischer Belastung reißt oder schert, Rückschlüsse auf ihre innere Struktur und Bindungskraft zulässt. Zu klebrige oder flüssige Putties neigen dazu, das bindende Polymer sowie kleinste Partikel beim Verschmieren freizugeben, was ihre Haftfähigkeit beeinträchtigen kann.

Dies kann auf eine unzureichende Viskosität oder eine mangelhafte Verteilung der festen Bestandteile hinweisen. Solche Putties verhalten sich oft wie nicht-newtonsche Fluide, deren Viskosität unter Scherbelastung variieren kann. Bei zu viskosen Putties, die abrupte Abrisskanten zeigen, handelt es sich hingegen häufig um Materialien, die sich eher spröde verhalten und eine höhere Schubspannung benötigen, um zu fließen. Solche Eigenschaften können darauf hinweisen, dass die Paste bei der Anwendung unter Druck nicht optimal verläuft, was die gleichmäßige Verteilung und somit die Haftung negativ beeinflussen kann.

Daher ist die Viskosität ein kritischer Parameter, der bei der Formulierung und Anwendung von Putties berücksichtigt werden muss. Eine ausgewogene Viskosität, die weder zu hoch noch zu niedrig ist, stellt sicher, dass die Paste sowohl gut verteilt werden kann als auch ausreichend haftet, ohne dabei unerwünschte Risse oder Abrisse zu erzeugen. Beide Putties sehen hier noch recht ähnlich aus, wobei das Value32 ein klein wenig schmieriger, also weniger viskos ist.

Partikelgrößen

Die Partikelgrößen von Wärmeleitzusätzen wie Al₂O₃ (Aluminiumoxid) oder ZnO (Zinkoxid) spielen eine entscheidende Rolle in Thermal Putties, da sie direkt die thermische Leitfähigkeit und die Verarbeitbarkeit des Materials beeinflussen. In der Regel werden Partikelgrößen im Mikrometer- oder Submikrometerbereich verwendet, da kleinere Partikel eine größere Oberfläche bieten, die den Wärmetransport verbessern kann. Optimal ist eine enge Partikelgrößenverteilung, die dazu beiträgt, Hohlräume zwischen den Partikeln zu minimieren und so die thermische Effizienz des Materials zu maximieren.

Gute Thermal Putties lassen sich anhand mehrerer Eigenschaften erkennen. Zum einen sollte das Material eine hohe thermische Leitfähigkeit aufweisen, was bedeutet, dass die Wärmeleitzusätze effektiv in der Matrix verteilt und eng gepackt sind, um einen möglichst kontinuierlichen Wärmefluss zu gewährleisten. Eine gleichmäßige Konsistenz ohne Klumpenbildung deutet auf eine gute Dispersion der Partikel hin, was wiederum die thermischen Eigenschaften verbessert. Darüber hinaus sollten gute Putties eine ausreichende Viskosität haben, die eine einfache Anwendung ermöglicht, ohne dass das Material unter Druck ausweicht oder seine Form verliert.

Die mechanischen Eigenschaften sind ebenfalls wichtig; das Material sollte nicht nur thermisch leistungsfähig sein, sondern auch ausreichend flexibel, um sich an unregelmäßige Oberflächen anzupassen, ohne zu brechen oder abzureißen​ Wir sehen jetzt alle getesteten Produkte bei jeweils 1000-facher Vergrößerung und mit einer zusätzlichen Partikelmessung, wobei das bei derartig zähen Polymeren, bis auf das HY 268, eher eine Messung der Blasenbildung an der Oberfläche ist.

Materialanalyse

Die Matrix von Thermal Putties besteht in der Regel aus polymeren Materialien (so, wie bei unseren beiden Putties heute), die als Bindemittel fungieren und die Wärmeleitzusätze wie Al₂O₃ oder ZnO gleichmäßig verteilen. Häufig verwendete Polymere in diesen eher bröseligen Matrices sind Silikone oder Acrylate. Diese Polymere bieten eine gute mechanische Flexibilität und Stabilität, was es ermöglicht, die Putties in verschiedenen Anwendungen wie der Elektronik oder bei Kühlkörpern einzusetzen. Silikonbasierte Matrizen sind besonders beliebt, da sie eine hervorragende thermische Stabilität und Flexibilität aufweisen, was wichtig ist, um thermische Spannungen zwischen verschiedenen Materialien auszugleichen.

Die Wahl der Matrix hängt oft von den spezifischen Anforderungen der Anwendung ab, einschließlich der Betriebstemperatur, der erforderlichen mechanischen Eigenschaften und der chemischen Beständigkeit. Eine gut formulierte Matrix stellt sicher, dass die Wärmeleitzusätze gleichmäßig verteilt sind und die Putties ihre thermischen und mechanischen Eigenschaften über die gesamte Lebensdauer der Anwendung beibehalten. Schauen wir deshalb einmal genauer hin, was eigentlich drin ist, bzw. was nicht.

Das CX-H1300 enthält interessanterweise kein Zinkoxid (ZnO), sondern nur Aluminiumoxid (Al2O3) und eine viskose Silikon-Matrix:

Beim Value32 überwiegt zwar das Aluminiumoxid, aber auch etwas Zinkoxid ist vorhanden, auch wenn nur in winzigen Spuren.   Der Rest ist auch hier eine knetfähige Silikon-Matrix, die aber etwas gröber und inhomogener wirkt.