散热硅脂长测（Day 4）
其实每天想个话题，连续100天~~emmm~~你们不觉得很难吗？今天先扯扯我对硅脂这东西的认知吧。
大约理工科出身的应该很容易明白，最理想的cpu散热方式是核心直接怼在散热器底座上，但是这有一个理想化的前提，即两个部件的接触面是理想物理平面，能够100%平整，没有高低起伏，也没摩擦力，这样在施加少量压力排除接触面空气后，在一个大气压以内的拉力下，两个部件是不能被分离的。这种条件下，散热器接触面只要是金属的，比什么硅脂或者其他导热剂的热传导效率都高。
而实际上人类造不出这种东西，一般使用环境下也没有这种部署条件。此时导热介质的作用就能体现出来了，这也是液金（或玻璃态金属）被用作导热介质而被追捧的原因，因为相比较其他材料的导热介质，金属的导热系数更高，效率更好。但是在大工业化生产环境中为什么这种介质没有被大量使用呢？这就不得不说到液态金属这玩意天生的富贵病了。
首先这类材料特性——具有一定流动性的导体（见识有限，如果有绝缘体金属还请大佬说明一下，让我增广见闻），这就让它们的使用方式或者说是装配工艺变得比较复杂。其次，液态金属使用的材料大多数都是稀有金属，这让它们的获取成本变得相对较高。第三就是这些金属相对非常活泼的化学、物理特性，让它们的生产工艺也变得比较复杂。
此时，相较于液态金属，硅脂这种有机硅混合物（对~~就是混合物）就脱颖而出，虽然相对于液态金属，它们导热效率差很多（一般常见的液态金属导热系数是硅脂的几倍到几十倍），但是它们有三个优势在大工业生产环境下是液态金属无法比拟的，第一就是获取难度很低，硅和石油这玩意在地球上的获取难度大概能比金属低十几个数量级；第二就是制造工艺都是相对液态金属更加成熟的工业化工艺；第三就是它们的物理、化学特性相对稳定的多，对使用环境的要求相对较低，这就大大简化了装配工艺。这三个优势让这一类导热介质在工业生产和日常生活中被大量应用，你身边的所有电器设备几乎都能用到它们，无非是用料好坏问题。
至于后起之秀碳纳米材料，emmm~~我只是粗粗的查阅了一点点这种材料的热学特性，发现这玩意在cpu导热介质这个应用面向上其实是没啥优势的，反而在散热器镀层这个应用上大有可为，因为这种材料天生水平导热效率非凡，但是垂直导热效率就呵呵了，加之现阶段生产工艺还不成熟（据说全球年产量不到1亿吨？全球硅材料和石油提取物年产量多少来着？），价格简直飞起，像我这样家境的是万万不会去用的。
好了，上面说的都是为什么主流导热介质会是有机硅混合物，下面咱们说说这个大类里不同面向的各种产品吧。
第一种是完全固态的有机硅导热介质，这类产品主要的应用场景是那些有震动或只有垂直装配面或者装配面高低落差较多的地方。由于这些地方大多不便频繁维护，且外部环境相对恶劣，因此对导热介质的要求就是热稳定性好，长期使用衰减小，装配容易。而对导热效率的要求反而下降了，因为部署在这种环境下的器件本身就具备较高的耐受力，可以耐受长期高温或者震动频繁这个环境。因此固态硅脂垫片成了首选。通常它们的导热系数都不高，一般在3~4之间，机械加工容易，装配工艺简单。
第二种是玻璃态或者半液态的有机硅导热介质，这类产品的主要应用场景就是那些相对环境稳定，装配面平整，甚至有可能具有一定密闭性，使用环境相对单一，但使用对象发热量较高的地方。由于这些地方使用环境相对稳定，有的同时也便于维护，但同时对导热效率有较高要求，而相比之下，对热衰减的要求反而没有那么高了，因此这类产品成了大家的首选。通常这类产品的导热率都在4~7这个区间，不乏一些通过配方改良（通常混入金属或其他导热效率更好的材料）达到更高导热率的产品，这也是我这个长测项目的测试对象。
第三种就是液态有机硅导热介质了，这类产品面向的方向就比较有意思了，需要使用这类产品的场景通常是发热量巨大同时伴随较高的机械剪切力和大量机械摩擦的场景，最常见的就是各类齿轮箱，这个场景对导热介质的要求就比较复杂了，即要有较高的流动性和导热能力，又要有较好的润滑性能，有的场景还需要有一定清洁能力，并且热稳定性好。这个需求之下，液态有机硅导热介质就成了这类设备或者装置的不二选择。
从上面这个粗略的分类上不难看出，为什么cpu等一部分电子元器件导热介质会选择第二种。但是实际上，上面这三个粗类下都还有根据具体应用场景不同的复杂分类，因为个人精力有限，这里就不再全部展开去说了，后续咱们仅针对CPU这一个应用场景说说那些分类复杂的玻璃态或者半液态的导热硅脂。
ps1:emmmm~~~~~~扯了这么多~~姥爷们还满意吗？满意就手动三连赏一个呗~~
ps2:今天做了点有趣的小实验，等下咱们动态里看图说话。
