Halnziye HY-P17 导热硅脂评测高性能产品还是好得难以置信?

Halnziye HY-P17 导热硅脂评测高性能产品还是好得难以置信?

Halnziye HY-P17 导热硅脂评测 – 高性能还是好得令人难以置信?

作者: Igor Wallossek
日期: 2025年6月10日
来源: igor´sLAB

译者注:本次想翻译此篇德媒的文章,主要动力是之前那篇我搬运+翻译的写TC5960的文章评论区,大家都对这个“突然”冒出来的排名第一的P17硅脂很有兴趣,而且相对来说,知之甚少。

其实这玩意是去年德国媒体6月就测试了的,给了相当高的评价,我当时也对此将信将疑,特意将其添加到了第5轮导热材料测试,结果当时也发表了。

第5轮导热材料测试结果分析篇2,相变片强于相变膏,石墨烯不再无敌

虽然没有德媒测出来的那么厉害,确实是T0的硅脂,而且这货纯国产,购买渠道也比较通畅,在台式机上试试还是可以的。

第1页 - 介绍和概述

包装盒正面

当我第一次测试 Halnziye HY-P17 时,我几乎惊呆了。这款导热材料表现出的性能简直令人惊叹,完全超出了人们对这个制造商的预期。Halnziye 以前以生产稳固但不起眼的大宗商品而闻名,这些产品很少能超越平庸。但正是这一形象被 HY-P17 彻底打破。在我庞大的数据库中,这款硅脂不仅名列前茅,还让那些老牌大牌产品相形见绌。但尽管充满热情,也有一个合理的问题:HY-P17 真的是衡量一切的标准,还只是一个短期异常值?这正是我今天要详细探讨的问题。

产品内容

http://www.halnziye.com (二维码自动识别)

包装盒背面

然而,美中不足的是,Halnziye 忍不住在包装上宣传了一个不切实际的导热系数值 17.3 W/mK。这个数字更像是一厢情愿的想法和乐观计算的粉末混合物,而不是这类陶瓷硅脂实际应用的现实,后者的理论极限约为 7 W/mK。真是遗憾,因为凭借实际测量的惊人 6.8 W/mK 性能,根本不需要这种夸大宣传。这款硅脂凭借其本身的优点就令人信服,即使没有伪科学的数字游戏和虚假的水桶测量。

其他关键技术数据是可靠的。HY-P17 基于添加了金属氧化物填料的硅油基质。根据数据表,粘度处于中等至略高的范围,表明这是一款可以很好铺展但不会流动的硅脂。密度为 2.68 g/cm³,这对于高填充陶瓷硅脂来说是典型的。温度范围为 -20°C 至 130°C,足以满足典型的 PC 应用,但不适用于工业高温应用。制造商没有提供有关确切填料成分或热阻的信息。

配件

除了通常注射器中的硅脂外,交付范围还包括一个用于均匀分布的小型塑料刮刀和一个酒精清洁垫。这可能不是什么轰动性的东西,但很实用,表明 Halnziye 与用户想到了一起。包装本身简单但功能齐全:一个印有最重要技术数据的小纸盒。不多也不少。

注射器标签

Halnziye 如何凭借 HY-P17 如此明显地跃居榜首,在某种程度上仍是一个猜测的问题。这里可能使用了质量明显更高的填料,例如通过添加具有合适颗粒分布的非常细的铝或氮化硼。载体基质中显著改善的分散性也可能有助于实现异常出色的性能,就像具有优化界面化学的新配方可以最小化热接触热阻一样。如果没有更仔细地观察生产过程,很难判断这款硅脂是针对性内部开发的结果,还是仅仅是一次成功的 OEM 采购。然而,事实是,这款硅脂目前所处的水平是 Halnziye 从未预料到的。

这正是我今天选择这款硅脂的原因。当然,不仅仅是因为它可能改变市场并创造记录,还因为它代表了全新、显著改进的整个产品系列,这些产品往往在 established 性能精英的阴影下被忽视,但却实现了实际用途。而这有时比某些昂贵的所谓上层阶级代表所能提供的更多。

第2页 - 行为、显微镜和材料分析

撕裂行为和剪切结构

显微镜图像 1

Halnziye HY-P17 在压力下的机械行为表现出受控且可重复的撕裂行为。在金属基底上铺展硅脂时,可以看到清晰的边缘形成,没有明显的分离或出油现象。即使在局部应力下,基质也能保持稳定,不会出现过度开裂或絮凝。这种行为表明这是一种中等强度、粘性的载体基质,对光滑表面具有良好的附着力,但弹性有限。整体流动行为是塑性的,其中对剪切力的阻力有利于均匀分布。

基质基础由类似硅油的载体系统组成,其特点是低自反射和精细的漫射光散射。结构看起来均匀,稳定性足以满足垂直应用。制造商指定的 -20°C 至 130°C 温度范围表明该配方基于经典的聚二甲基硅氧烷,不含高温稳定添加剂或交联剂。这使得该硅脂成为典型消费级硬件的理想选择,但不适用于热应力较高的连续应用,例如服务器运行中的电压调节模块或环境温度升高的嵌入式系统。适中的上限温度可以通过非交联硅载体热稳定性有限来解释,它在 150°C 以上的温度下容易蒸发和出油。

颗粒形态和分散性

显微镜图像 2

显微图像显示填料尺寸范围约为 3.5 至 19 µm。颗粒形状主要是等轴到略带棱角,这表明是喷雾干燥的氧化物陶瓷,如氧化铝。分布看起来基本均匀,没有可识别的团聚体。颗粒的表面结构粗糙到多孔,这促进了与基质的良好结合,从而改善了热传递。这些颗粒均匀整合到基质中表明分散效率高,这是在制造过程中专门优化的。

测量的尺寸分布处于被认为对陶瓷基硅脂最佳的范围内,因为较大的颗粒倾向于沉降,而过细的颗粒会不成比例地增加粘度。

一个重要方面可能是针对基质粘性特性有针对性地调整颗粒尺寸分布,从而实现最佳堆积密度,进而获得高有效导热系数值。

化学成分(激光诱导击穿光谱分析)

显微镜图像 3

本次激光诱导击穿光谱分析(LIBS)是在 Halnziye HY-P17 的均匀横截面上进行的,可以对无机和部分有机成分的化学成分得出结论。测量的光谱显示铝、氧、锌和硅的主导谱线,表明存在典型的金属氧化物填料。根据分析,定量比例约为 46.4% 铝、28.6% 氧、13.8% 锌和 8.5% 硅。可以检测到氢(2.7%)的较小信号,而碳报告为 0.0%。

铝和氧含量的高强度清楚地表明使用氧化铝(Al₂O₃)作为主要填料。此外,检测到大量锌表明可能存在氧化锌(ZnO),这是一种已知具有导热性但电绝缘的添加剂。硅含量对于二氧化硅(SiO₂)等填料是典型的,但也来自硅基载体基质的残留物。氢作为轻元素被检测到,但只是间接地且浓度较低,这表明存在挥发性有机化合物,但没有明确的分子鉴定。

低或无法量化的碳含量不应被误解为没有有机载体。相反,聚合物中的碳含量(例如在聚二甲基硅氧烷的甲基中:-Si(CH₃)₂-O-)与总质量相比很低,其特定发射线在激光诱导击穿光谱中很弱,容易被基质效应掩盖。因此,未检测到碳是由于测量物理学而非材料成分。另一方面,硅和氧的存在清楚地表明存在硅聚合物,它在这里充当基质,尽管被金属氧化物的高填料浓度所掩盖。

硅氧烷基质在这里主要用作载体介质,用于承载非常高负载的细分导热填料。观察到的均匀分布和机械应力下的清晰相分离表明,硅氧烷的配方不是为了最大附着力,而是为了控制粘度和铺展性。这表明硅氧烷具有中等链长,可能用二氧化硅等流变添加剂改性,但没有化学交联。显微图像显示边缘没有明显的油渗出,这表明挥发性低,因此硅油粘度高。即使颗粒负载较高,基质仍保持连贯,这表明配方使用了高粘度油(通常 >10,000 cSt)。简单硅脂泵出效应的典型缺点似乎在这里通过有针对性的配方得到了最小化。

制造商指定的 130°C 温度限制是非交联聚二甲基硅氧烷的特征,其热分解始于约 150°C 及以上。在此范围内,粘度、润湿性和物理附着力保持稳定,这证实了其在标准条件下适用于 CPU 和 GPU。然而,这种材料不适用于工业应用或高连续负载。因此,它最可能是一种高粘度、非交联的聚二甲基硅氧烷(PDMS),具有中等分子量和最小的功能改性。该配方显然针对良好的铺展性、高填料吸收率和压力下的机械稳定性进行了优化。硅脂的高热效率来自于这种化学简单但流变学平衡的载体介质与细粒度、分布良好的铝和氧化锌混合物的相互作用。

第3页 - 实践中的性能和测量

应用和粘度

Halnziye HY-P17 的正确应用需要一定程度的技术小心和对材料的理解,特别是在如图所示的专业测试设置中。与非常低粘度或自流平硅脂不同,这种具有中到高粘度的导热硅脂需要在接触表面上主动均匀分布。稠度是糊状和可塑的,但不是流动的。这给用户带来了一定的挑战,因为材料不能简单地滴上去或通过施加轻压来最佳分布。

表面的专业准备对于可重复的测量结果和功能有效的热传递至关重要。铜或镍表面必须完全无氧化物、平整且绝对无油脂。先前应用的残留物、硅膜、皮肤油脂甚至清洁剂很快会导致不希望的接触热阻或不均匀的层厚度。因此,在应用前立即用异丙醇和无绒布清洁是绝对必要的。

在实际应用过程中,建议使用刮刀或锋利的边缘,因为硅脂不会自己流入微孔,而必须主动施加。特别是在小型裸芯片(直触芯片)上使用时,重要的是均匀薄涂硅脂,以最小化粘结层厚度并避免气穴。硅脂在应用后几分钟内仍可操作,这允许进行小幅修正。然而,它不会干燥或结皮,这对于延迟组装是有利的。

这些特性再次证实了粘度和铺展行为之间精心选择的平衡。HY-P17 可以在略微增加的压力下干净地铺展,但仍保持足够的稳定性,以承受垂直安装的组件或延迟夹紧而不会出现可见的位移。

结论:Halnziye HY-P17 不是为没有经验的用户提供的即插即用解决方案。它需要精确的表面准备、均匀的应用和受控的按压过程。遵循这些规则的人将获得出色的导热系数值。然而,只有在应用基础得到专业实施的情况下。

图表对比

该硅脂可以压缩到至少略小于 19 µm,这很重要。我已经解释了原因。如果导热硅脂由于其稠度而更容易施加到 CPU 和散热器之间接触表面的微粗糙度上,那么它可以在 CPU 上提供更好的结果。这导致更好的初始接触并降低界面处的热阻。如果表面不太弯曲或粗糙,小于 25 µm 的层厚度对此是有效的。然而,遵守合理的下限也很重要。

有效热阻 Rth, eff

现在我们比较硅脂,只看有效热阻。当然,我们也可以在这里看到硅脂在压力下和技术上可能的粘结层厚度下的表现。即表现出色。

有效热阻随厚度变化对比(折线图数据)

下表显示了不同硅脂在各厚度下的有效热阻值(单位:cm²K/W,数值越低越好):

厚度Halnziye HY-P17ARCTIC MX-7Maxtor CTG10Thermal Grizzly DuronautDow Silicone TC-5960ID-Cooling Frost X55Savio Glacier TG-04Maxtor CTG12Shin-Etsu MicroSi G7762Parker THERM-A-GAP GEL 60HF
19 µm0.0480---------
25 µm0.05770.06540.07130.07180.07780.08040.08510.08920.0948-
50 µm0.09950.10950.12700.12650.13110.12580.13200.13380.1144-
75 µm0.13960.15130.17210.17470.18080.16840.18620.17870.1702-
100 µm0.17790.19310.22040.22430.22660.21180.22870.21940.2377-
125 µm0.21490.23210.27020.27130.27560.25220.27430.26070.2859-
150 µm0.25030.27170.31510.31510.32120.29210.31910.30030.33430.3736
175 µm0.28820.31090.36020.36570.36820.33980.36500.34140.37410.4256
200 µm0.32390.35040.40790.40980.41290.37570.41960.38890.42090.4638
225 µm0.36020.39090.45490.45190.46010.41790.45600.42470.46570.4899
250 µm0.39990.43100.50140.49900.50640.45880.50000.46420.50730.5237
275 µm0.43440.47240.54860.54140.55110.50290.54700.50680.55050.5704
300 µm0.47030.51100.59650.59100.59510.54510.59200.54870.59900.6052
325 µm0.50590.55420.64360.63720.64380.58560.64320.58970.64270.6469
350 µm0.54640.59580.69350.67860.69490.62920.68690.63520.68530.6897
375 µm0.58770.64100.73980.72980.73720.67330.73170.67910.72840.7357
400 µm0.61950.69010.79170.78940.77890.70620.77090.71390.75420.7937

分析: 从表中可以看出,Halnziye HY-P17 在所有测试厚度下都表现出最低的热阻值,显著优于其他竞品。在 25 µm 的薄层应用中,HY-P17 的热阻仅为 0.0577 cm²K/W,比第二名 ARCTIC MX-7 低约 12%。随着厚度增加,HY-P17 的优势更加明显,在 400 µm 时仍保持最低热阻。

各厚度下热阻对比排名(柱状图数据)

说明: 以下柱状图按热阻从低到高排序(越低越好),Halnziye HY-P17 排在最上方。

25 µm 热阻对比(cm²K/W,数值越低越好):

Halnziye HY-P17 │████████████████████████ 0.05773 cm²K/W
ARCTIC MX-7 │███████████████████████████ 0.06543 cm²K/W
Maxtor CTG10 │██████████████████████████████ 0.07128 cm²K/W
Thermal Grizzly Duronaut (2025, Retail) │██████████████████████████████ 0.07177 cm²K/W
AAirhut GX-14 │████████████████████████████████ 0.07709 cm²K/W
Dow Silicone DOWSIL TC-5960 (2025) │████████████████████████████████ 0.07784 cm²K/W
ID-Cooling Frost X55 │█████████████████████████████████ 0.08037 cm²K/W
Savio Glacier TG-04 │███████████████████████████████████ 0.08505 cm²K/W
Maxtor CTG12 │█████████████████████████████████████ 0.08916 cm²K/W
Shin-Etsu MicroSi G7762 │████████████████████████████████████████ 0.09483 cm²K/W

50 µm 热阻对比(cm²K/W,数值越低越好):

Halnziye HY-P17 │█████████████████████████████ 0.09949 cm²K/W
ARCTIC MX-7 │████████████████████████████████ 0.10947 cm²K/W
Shin-Etsu MicroSi G7762 │██████████████████████████████████ 0.11437 cm²K/W
ID-Cooling Frost X55 │█████████████████████████████████████ 0.1258 cm²K/W
Thermal Grizzly Duronaut (2025, Retail) │█████████████████████████████████████ 0.12653 cm²K/W
Maxtor CTG10 │█████████████████████████████████████ 0.12698 cm²K/W
AAirhut GX-14 │██████████████████████████████████████ 0.1298 cm²K/W
Dow Silicone DOWSIL TC-5960 (2025) │███████████████████████████████████████ 0.13106 cm²K/W
Savio Glacier TG-04 │███████████████████████████████████████ 0.13202 cm²K/W
Maxtor CTG12 │████████████████████████████████████████ 0.13377 cm²K/W

100 µm 热阻对比(cm²K/W,数值越低越好):

Halnziye HY-P17 │█████████████████████████████ 0.17792 cm²K/W
ARCTIC MX-7 │████████████████████████████████ 0.19313 cm²K/W
ID-Cooling Frost X55 │███████████████████████████████████ 0.21182 cm²K/W
Maxtor CTG12 │████████████████████████████████████ 0.21939 cm²K/W
Maxtor CTG10 │█████████████████████████████████████ 0.22035 cm²K/W
Thermal Grizzly Duronaut (2025, Retail) │█████████████████████████████████████ 0.22434 cm²K/W
AAirhut GX-14 │█████████████████████████████████████ 0.22579 cm²K/W
Dow Silicone DOWSIL TC-5960 (2025) │██████████████████████████████████████ 0.22657 cm²K/W
Savio Glacier TG-04 │██████████████████████████████████████ 0.22872 cm²K/W
Shin-Etsu MicroSi G7762 │████████████████████████████████████████ 0.23772 cm²K/W

200 µm 热阻对比(cm²K/W,数值越低越好):

Halnziye HY-P17 │███████████████████████████ 0.3239 cm²K/W
ARCTIC MX-7 │██████████████████████████████ 0.35042 cm²K/W
ID-Cooling Frost X55 │████████████████████████████████ 0.37565 cm²K/W
Maxtor CTG12 │█████████████████████████████████ 0.38889 cm²K/W
Maxtor CTG10 │███████████████████████████████████ 0.40789 cm²K/W
Thermal Grizzly Duronaut (2025, Retail) │███████████████████████████████████ 0.40978 cm²K/W
Dow Silicone DOWSIL TC-5960 (2025) │███████████████████████████████████ 0.41294 cm²K/W
Savio Glacier TG-04 │████████████████████████████████████ 0.41961 cm²K/W
Shin-Etsu MicroSi G7762 │████████████████████████████████████ 0.42088 cm²K/W
Parker THERM-A-GAP GEL 60HF │████████████████████████████████████████ 0.46376 cm²K/W

400 µm 热阻对比(cm²K/W,数值越低越好):

Halnziye HY-P17 │███████████████████████████████ 0.61945 cm²K/W
ARCTIC MX-7 │██████████████████████████████████ 0.69014 cm²K/W
ID-Cooling Frost X55 │███████████████████████████████████ 0.70621 cm²K/W
Maxtor CTG12 │███████████████████████████████████ 0.71388 cm²K/W
Shin-Etsu MicroSi G7762 │██████████████████████████████████████ 0.75419 cm²K/W
Savio Glacier TG-04 │██████████████████████████████████████ 0.77085 cm²K/W
Dow Silicone DOWSIL TC-5960 (2025) │███████████████████████████████████████ 0.77888 cm²K/W
Thermal Grizzly Duronaut (2025, Retail) │███████████████████████████████████████ 0.7894 cm²K/W
Maxtor CTG10 │███████████████████████████████████████ 0.79165 cm²K/W
Parker THERM-A-GAP GEL 60HF │████████████████████████████████████████ 0.79369 cm²K/W

本体导热系数、界面热阻和测量质量

图表 1

Halnziye HY-P17 的图形化测量系列显示出异常出色的热性能,其特点是界面处的低热接触热阻和高本体导热系数。回归线在整个检查的厚度范围内显示出几乎完美的线性,这突出了高测量质量和材料的均匀性。

本体导热系数 测量的导热系数异常高,为 6.808 ± 0.043 W/mK。这个值处于陶瓷基、电绝缘导热硅脂技术上可达到的上限。它甚至超过了许多高端产品,后者的实际值通常在 4 至 6 W/mK 之间。在这种情况下,高本体导热系数是颗粒均匀分布、极高填料含量和基质内氧化物颗粒之间高有效接触面积的直接结果。它还表明颗粒尺寸分布经过良好调整,以实现没有绝缘间隙的有效堆积密度。

层厚度与测量的热阻之间的线性关系几乎理想,R² 值为 0.999869882。这不仅证明了测试的高测量质量和可重复性,还证明了材料在不同层厚度下的均匀性和一致性。分散不佳的硅脂或相分离经常出现的散射或非线性偏差实际上不存在。在宽厚度间隔内这样的线性在这种形式下是例外的。

这些测量结果令人印象深刻地证明了 HY-P17 是一种异常高效的导热材料。低界面热阻意味着即使涂得很薄也几乎没有性能损失,而高本体导热系数在较大的层厚度下承载整个热桥。回归的优异相关系数也证明了硅脂的内部结构均匀性。这使得 HY-P17 可以在关键热场景中使用,而不会出现意外的波动或性能下降。

有效导热系数

我们再次看到数值如何随粘结层厚度变化,尽管由于包含的面积和粘结层厚度,我们在这里不能再期望线性曲线。然而,整个曲线在位置方面与热阻值很好地对应。

有效导热系数随厚度变化对比(折线图数据)

下表显示了不同硅脂在各厚度下的有效导热系数值(单位:W/m·K,数值越高越好):

厚度Halnziye HY-P17ARCTIC MX-7Maxtor CTG10Thermal Grizzly DuronautDow Silicone TC-5960ID-Cooling Frost X55Savio Glacier TG-04Maxtor CTG12Shin-Etsu MicroSi G7762Parker THERM-A-GAP GEL 60HF
19 µm4.1727---------
25 µm4.33343.82653.49933.47893.21223.10552.93552.80222.6311-
50 µm5.02424.56623.93623.94883.81203.97963.64773.73564.3700-
75 µm5.37174.95484.35704.29634.15134.45514.02674.19534.4058-
100 µm5.61815.17444.53674.45434.41244.71844.36924.55724.2047-
125 µm5.81555.38524.62904.60864.53394.95504.55794.79264.3702-
150 µm5.99055.52324.76034.76064.66895.13534.70084.99594.48874.0061
175 µm6.07015.62624.85824.77414.75305.14914.79565.12634.67914.1103
200 µm6.17445.70584.90484.87974.84285.32414.76475.14314.75304.3090
225 µm6.24845.75594.94554.97794.89045.38344.93425.29804.82864.5787
250 µm6.25015.80124.98515.01034.93855.44975.00035.38754.92774.7717
275 µm6.32985.82135.01345.07894.99125.46755.02695.42674.99534.8229
300 µm6.37945.87095.03065.07455.04205.50245.06655.46735.00874.9574
325 µm6.42285.86385.04925.10105.04735.54955.05215.51255.05695.0232
350 µm6.40665.87435.04725.15865.03655.56325.09425.51175.10745.0738
375 µm6.38105.84945.06825.13885.08775.56965.12485.52215.14895.0968
400 µm6.45755.79615.05165.06585.13535.66385.18925.60235.30265.0518

分析: Halnziye HY-P17 的有效导热系数在所有测试厚度下均领先,在 400 µm 时达到 6.46 W/m·K,接近其标称的本体导热系数 6.8 W/m·K。这表明该硅脂在较厚层应用时仍能保持出色的导热性能。

各厚度下有效导热系数对比排名(柱状图数据)

说明: 以下柱状图按导热系数从高到低排序(越高越好),Halnziye HY-P17 排在最下方。

25 µm 有效导热系数对比(W/m·K,数值越高越好):

Shin-Etsu MicroSi G7762 │████████████████████████ 2.63108 W/m·K
Maxtor CTG12 │█████████████████████████ 2.80215 W/m·K
Savio Glacier TG-04 │███████████████████████████ 2.93545 W/m·K
ID-Cooling Frost X55 │████████████████████████████ 3.10547 W/m·K
Dow Silicone DOWSIL TC-5960 (2025) │█████████████████████████████ 3.21215 W/m·K
AAirhut GX-14 │█████████████████████████████ 3.23044 W/m·K
Thermal Grizzly Duronaut (2025, Retail) │████████████████████████████████ 3.4789 W/m·K
Maxtor CTG10 │████████████████████████████████ 3.49926 W/m·K
ARCTIC MX-7 │███████████████████████████████████ 3.82647 W/m·K
Halnziye HY-P17 │████████████████████████████████████████ 4.33337 W/m·K

50 µm 有效导热系数对比(W/m·K,数值越高越好):

Savio Glacier TG-04 │█████████████████████████████ 3.64772 W/m·K
Maxtor CTG12 │█████████████████████████████ 3.73555 W/m·K
Dow Silicone DOWSIL TC-5960 (2025) │██████████████████████████████ 3.81198 W/m·K
AAirhut GX-14 │██████████████████████████████ 3.85297 W/m·K
Maxtor CTG10 │███████████████████████████████ 3.93624 W/m·K
Thermal Grizzly Duronaut (2025, Retail) │███████████████████████████████ 3.94877 W/m·K
ID-Cooling Frost X55 │███████████████████████████████ 3.9796 W/m·K
Shin-Etsu MicroSi G7762 │██████████████████████████████████ 4.36995 W/m·K
ARCTIC MX-7 │████████████████████████████████████ 4.56619 W/m·K
Halnziye HY-P17 │████████████████████████████████████████ 5.02418 W/m·K

100 µm 有效导热系数对比(W/m·K,数值越高越好):

Shin-Etsu MicroSi G7762 │█████████████████████████████ 4.2047 W/m·K
Savio Glacier TG-04 │███████████████████████████████ 4.36922 W/m·K
Dow Silicone DOWSIL TC-5960 (2025) │███████████████████████████████ 4.41243 W/m·K
AAirhut GX-14 │███████████████████████████████ 4.42895 W/m·K
Thermal Grizzly Duronaut (2025, Retail) │███████████████████████████████ 4.45426 W/m·K
Maxtor CTG10 │████████████████████████████████ 4.53673 W/m·K
Maxtor CTG12 │████████████████████████████████ 4.55715 W/m·K
ID-Cooling Frost X55 │█████████████████████████████████ 4.7184 W/m·K
ARCTIC MX-7 │████████████████████████████████████ 5.1744 W/m·K
Halnziye HY-P17 │████████████████████████████████████████ 5.61806 W/m·K

200 µm 有效导热系数对比(W/m·K,数值越高越好):

Parker THERM-A-GAP GEL 60HF │███████████████████████████ 4.30896 W/m·K
Shin-Etsu MicroSi G7762 │██████████████████████████████ 4.75299 W/m·K
Savio Glacier TG-04 │██████████████████████████████ 4.76471 W/m·K
Dow Silicone DOWSIL TC-5960 (2025) │███████████████████████████████ 4.84279 W/m·K
Thermal Grizzly Duronaut (2025, Retail) │███████████████████████████████ 4.87969 W/m·K
Maxtor CTG10 │███████████████████████████████ 4.90475 W/m·K
Maxtor CTG12 │█████████████████████████████████ 5.14313 W/m·K
ID-Cooling Frost X55 │██████████████████████████████████ 5.32413 W/m·K
ARCTIC MX-7 │████████████████████████████████████ 5.70576 W/m·K
Halnziye HY-P17 │████████████████████████████████████████ 6.17444 W/m·K

400 µm 有效导热系数对比(W/m·K,数值越高越好):

Maxtor CTG10 │███████████████████████████████ 5.05163 W/m·K
Parker THERM-A-GAP GEL 60HF │███████████████████████████████ 5.05175 W/m·K
Thermal Grizzly Duronaut (2025, Retail) │███████████████████████████████ 5.06579 W/m·K
Dow Silicone DOWSIL TC-5960 (2025) │███████████████████████████████ 5.13528 W/m·K
Savio Glacier TG-04 │████████████████████████████████ 5.18915 W/m·K
Shin-Etsu MicroSi G7762 │████████████████████████████████ 5.30259 W/m·K
Maxtor CTG12 │██████████████████████████████████ 5.60226 W/m·K
ID-Cooling Frost X55 │███████████████████████████████████ 5.6638 W/m·K
ARCTIC MX-7 │███████████████████████████████████ 5.79614 W/m·K
Halnziye HY-P17 │████████████████████████████████████████ 6.45752 W/m·K

GPU 模拟

首先,让我们取显示硅脂所在两个接触表面之间两个温度的值并形成增量。这些曲线不再完全线性,因为界面热阻也会发生一点变化。而且我们不再用 6 个点计算,而只用 2 个绝对值来计算温差,而不是像 TTim 那样用梯度,其中样品温度保持恒定。这一切的意义是什么?这种行为类似于没有集成散热顶盖的显卡,其中增量通常在基板和水温之间测量。

GPU 模拟温度数据(ΔT,单位:°C)

厚度Halnziye HY-P17ARCTIC MX-7Maxtor CTG10Thermal Grizzly DuronautDow Silicone TC-5960ID-Cooling Frost X55Savio Glacier TG-04Maxtor CTG12Shin-Etsu MicroSi G7762Parker THERM-A-GAP GEL 60HF
19 µm3.65---------
25 µm3.914.824.615.045.325.385.025.395.37-
50 µm5.026.246.256.747.006.806.406.745.92-
75 µm6.057.487.518.158.488.107.938.027.50-
100 µm7.068.748.839.599.819.379.089.159.34-
125 µm7.939.8410.1210.8711.1810.4810.3010.2810.61-
150 µm8.8010.9211.2712.0512.3911.6011.4711.3411.7811.86
175 µm9.6911.9712.4113.3113.6012.8612.6212.3912.8313.01
200 µm10.5213.0113.5314.4014.7513.7513.8913.5513.9013.83
225 µm11.3314.0114.6215.4215.8914.8014.7614.4214.9414.36
250 µm12.1915.0015.6716.5016.9315.8315.8115.3615.9315.09
275 µm12.9015.9416.7317.4517.9816.8216.8116.3216.8716.02
300 µm13.6716.8517.7118.4918.9617.8017.7917.3017.8616.73
325 µm14.4317.8118.7119.4620.0118.6918.8318.1718.7917.51
350 µm15.2318.7219.7120.3421.0519.6119.7719.1519.6418.37
375 µm15.9919.6520.6321.3421.8520.5320.6820.0620.5319.22
400 µm16.6220.6721.6422.4922.7021.2121.4620.7621.0120.36

分析: 在 GPU 模拟场景中(无散热顶盖直触芯片),Halnziye HY-P17 表现出最低的温度增量。在 25 µm 薄层时,HY-P17 的温升仅为 3.91°C,比 ARCTIC MX-7 低约 19%。即使在 400 µm 的厚层应用中,HY-P17 的温升(16.62°C)仍显著低于其他竞品(20-22°C)。

CPU 模拟

如果我们对加热器的值进行归一化,我们在铜参考块中已经有足够的热阻来模拟 CPU 温度及其与不同硅脂的差异,相互比较并相对于硅脂替代品的厚度。正是这种可变评估是任何 CPU 测试都无法提供的,因为各自的 CPU 弯曲程度不同,因此无法真正重现。但在 TIMA5 测试中是可以的,因为我可以测量所有距离,这在单个 CPU 上根本是不可能的。

CPU 模拟温度数据(单位:°C)

厚度Halnziye HY-P17ARCTIC MX-7Maxtor CTG10Thermal Grizzly DuronautDow Silicone TC-5960ID-Cooling Frost X55Savio Glacier TG-04Maxtor CTG12Shin-Etsu MicroSi G7762Parker THERM-A-GAP GEL 60HF
19 µm70.67---------
25 µm70.8070.9171.2471.0071.0871.1271.1871.2471.32-
50 µm71.3871.5271.8671.7671.8271.7571.8371.8671.59-
75 µm71.9472.1072.4872.4272.5172.3472.5872.4872.36-
100 µm72.4772.6873.0573.1173.1472.9473.1773.0573.30-
125 µm72.9873.2273.6273.7773.8273.5073.8173.6273.97-
150 µm73.4773.7774.1774.3774.4674.0574.4374.1774.6475.19
175 µm74.0074.3274.7475.0875.1174.7275.0774.7475.1975.91
200 µm74.5074.8675.4075.6975.7375.2175.8275.4075.8476.44
225 µm75.0075.4375.8976.2776.3975.8076.3375.8976.4676.80
250 µm75.5575.9876.4476.9377.0376.3776.9476.4477.0477.27
275 µm76.0376.5677.0377.5177.6576.9877.5977.0377.6477.92
300 µm76.5377.0977.6278.2078.2677.5778.2277.6278.3178.40
325 µm77.0277.6978.1878.8478.9478.1378.9378.1878.9278.98
350 µm77.5878.2778.8279.4279.6578.7379.5378.8279.5179.57
375 µm78.1678.9079.4380.1380.2379.3580.1679.4380.1180.21
400 µm78.6079.5879.9180.9680.8179.8080.7079.9180.4781.02

分析: 在 CPU 模拟场景中(带散热顶盖),Halnziye HY-P17 在所有测试厚度下均保持最低温度。在 25 µm 时,HY-P17 温度为 70.80°C,比 ARCTIC MX-7 低约 0.11°C。随着厚度增加,优势更加明显:在 400 µm 时,HY-P17 温度为 78.60°C,而 ARCTIC MX-7 为 79.58°C,差距扩大到约 1°C。

中期结论

对于不含纯金属成分的陶瓷硅脂来说,这个整体性能目前几乎是无可匹敌的。致敬!

第4页 - 耐久性、泵出效应和结论

长期观察和泵出效应测试

图表 2

第一张图显示了在 9 N/cm² 的恒定表面压力下,以 5°C 为增量从 30°C 到 100°C 的非常慢加热速率下,绝对粘结层厚度(BLT)以微米为单位的进展。Halnziye HY-P17(黄色曲线)从约 22 µm 开始,在约 95°C 时达到约 37 µm 的最大值。到这一点为止,曲线持续增加,之后层厚度突然下降。与其他测试的硅脂相比,HY-P17 的绝对增加比 Shin-Etsu 和 Dowsil 的两种参考材料更为明显,后者各自具有稳定、平坦的厚度曲线。这一观察已经表明 HY-P17 在热应力下表现出塑性流动或基质的部分膨胀,这对于高填充但非交联的硅油基系统是典型的。

第二张图显示了粘结层厚度随温度的百分比增加。HY-P17 在约 90 至 95°C 时达到约 70% 增加的峰值,然后开始出现明显下降。这条曲线是具有热诱导体积膨胀(由基质加热和可能的内嵌应力松弛触发)最初占主导地位的系统的特征,随后在上部温度范围内发生固结或结构回归。

虽然 Thermal Hero Quantum(红色)超过 120% 大关,因此明显落入热老化抗性差范围,但 HY-P17 在加热阶段保持在估计的”中等”和”良好”之间的范围内。Shin-Etsu X-23-8195-4(绿色)和 DOWSIL TC-5888(蓝色)几乎显示没有厚度变化,这突出了它们在热应力下的优异尺寸稳定性。

直到 95°C 的层厚度持续增加可以用硅油基质的热膨胀结合填料的轻微重组来合理解释。由于 HY-P17 是一种非交联的粘性聚二甲基硅氧烷,仅通过与填料的物理相互作用来稳定,温度升高导致内部基质张力逐渐松弛,以及由于热膨胀和轻微流动(也称为”蠕变”)而导致厚度缓慢增加。

从约 95°C 开始的突然下降特别有趣。这种效应表明了一种热激活行为,其中要么暂时粘性成分被压入更深的间隙,从而降低平均层厚度,要么由于基质的热激活流动行为(泵出效应)而发生部分分离,这没有被横截面积完全捕获,或者在这个温度范围内发生颗粒基质的重排,例如由于粘度降低而压实填料结构。

泵出效应行为的解释

化学结构变化,例如反应或聚合意义上的变化,不太可能,因为没有交联基团存在。更可能的是基质材料从粘弹性到弱弹性状态的热诱导转变,这在施加的力下导致重新压实。也可以想象,先前通过加热膨胀的基质体积可以很容易地通过接触压力再次置换,只要温度足够高以导致粘度显著降低。

HY-P17 表现出适度的热诱导厚度增长,这在受控应用中仍然可以接受。如果伴随着恒定的机械稳定性,95°C 以上的良好恢复甚至可能在实践中是一个优势。相对于其高导热系数,结果可以被评为积极的,即使它远不及 Shin-Etsu 或 Dowsil 等专业工业配方的长期稳定性。决定性因素将是多个循环的测试,必须表明这些临时结构效应是否会累积成永久性泵出效应现象或接触损失。在此之前,只能说:尽管有一些临时膨胀,HY-P17 的热机械行为比预期的非填充硅油基硅脂要好。

测试后图像

17 次热机械循环(包括受控加热和定义的按压)后的撕裂模式为 Halnziye HY-P17 的结构稳定性、附着力和内聚力提供了宝贵的见解。图像显示了最后一次循环后铜块上硅脂的状态。接触表面上的均匀残留层是最显著的特征。它看起来均匀、哑光且完全不透明,没有可见的裂纹、气泡或大范围的排空。这强烈表明硅脂尽管经历了反复的热应力,但仍能在很大程度上保持其内聚力和界面附着力。没有可识别的经典泵出效应现象,即没有沿边缘的基质材料的显著损失,这在稳定性较差的硅脂中通常是观察到的。

因此,沿边缘可以看到规则的材料珠,它看起来最小程度地固化了,但看起来不干燥或脆。即使经过循环,塑性基质似乎也没有脱油或硬化,这表明硅氧烷载体的热稳定配方。边缘轮廓光滑,没有纤维形成、气泡或分层,这进一步表明没有发生油成分的严重迁移或微观分离。

中央撕裂模式表明硅脂内部的内聚分离,而不是在与铜的界面处。硅脂均匀地附着在金属表面,这是良好润湿性和功能性界面相容性的标志。如果是纯粘性分离,就会看到大面积的裸露铜表面。相反,保留了功能性层厚度,这在热和机械上更有利,因为即使在老化状态下也可以保持残余热传递。略带纹理、几乎粉末状的表面可能表明填料的某种重组。循环温度变化和机械压力可能导致微观小颗粒团簇重新定向或压实。这对于具有非交联基质的高填充陶瓷硅脂来说是相当典型的,只要保持宏观连贯性,这里显然就是这种情况。

总结和评估

在广泛的实验室分析中,Halnziye HY-P17 已被证明是一种技术上异常高效的导热硅脂。测量的导热系数为 6.8 W/mK,它是市场上最好的陶瓷基硅脂之一,特别是考虑到没有使用金属或导电添加剂。高热性能是通过主要由氧化铝、氧化锌和少量二氧化硅组成的细粒度和良好分散的填料结构实现的。聚合物基质基于非交联、高粘度的硅氧烷,在高达约 130°C 的温度下表现出良好的热稳定性。

非常低的热接触热阻,仅为 2.6 mm²K/W,以及热阻随层厚度几乎完美的线性,表明优异的界面相容性和均匀的内部结构。在实际条件下,该硅脂可以压缩到小于 19 µm 的层厚度,即使涂得很薄也能实现高效的热传递。

比较中特别有趣的一个方面是与 DOWSIL TC-5888 的直接技术对比。虽然后者依赖于具有类似弹性体特性的部分交联硅氧烷基质,从而实现出色的长期稳定性,但 Halnziye 使用经典的非交联配方。尽管如此,HY-P17 在高达约 100°C 的相关应用范围内,在导热系数和接触热阻方面实现了几乎相同的值。这表明高热效率不一定需要复杂的化学改性,而且可以通过优化的颗粒形态、高填料负载和良好的分散性来实现。

在直接比较中,更令人惊讶的是 Halnziye 成功地用 HY-P17 实现了一种产品,该产品在类似 PC 的应用领域提供几乎相同的导热系数和接触热阻值,而且使用明显更简单的方法。HY-P17 摒弃了复杂的交联化学,依赖于经典的非交联聚二甲基硅氧烷基质,具有高容量的陶瓷填料。既不使用部分弹性体形成,也不使用高度专业化的粘合剂。尽管如此,它在高达约 100-130°C 的规定温度范围内提供的热性能水平在功能上与明显更昂贵的工业配方几乎没有区别。

当然,因此 HY-P17 不是具有极端连续热负载的专业高频组件或功率模块的完全成熟的替代品。然而,对于台式电脑、工作站甚至紧凑型嵌入式系统的使用来说,这是一个非常经济的解决方案,在正确使用时几乎没有显示出任何弱点。用相对简单的原材料和工艺实现这样的性能,不仅在经济学上引人注目,而且也表明低成本导热硅脂在技术发展方面已经走了多远。尽管如此,在购买决策时还需要考虑一些限制。

有保留的明确购买建议

对于寻找具有高热效率的极其强大硅脂的技术经验丰富的用户来说,HY-P17 是一个明确的推荐。然而,加工需要专业知识和小心:粘度足够高,需要主动铺展。接触表面必须清洁、无氧化物和无油脂,以确保在实际中获得出色的导热系数。不准确的施用很快就会抵消这些好处。

还应该注意的是,测试的特性与实验室条件有关,特别是与具有定义接触表面和可重复接触压力的应用有关。在显卡上非常光滑、大面积的芯片上的长期使用尚未得到研究。不对称负载下的流动行为可能在那里特别发挥作用。因此,用户的相应实践经验将有助于更好地分类真实条件下的行为。

这款硅脂是全新的,也可以作为 OEM 硅脂用于个人品牌定制。我相信在不久的将来,我们也会在其他品牌下看到这款产品的各种衍生产品。这款硅脂还表明,在一个停滞多年的行业中,除了利润最大化和客户获取之外,在陶瓷基消费硅脂方面没有产生真正的创新,正在慢慢出现一些变化。如果您想提前亲自测试,这是我的来源。然而,如果您准备在应用过程中采取必要的谨慎,HY-P17 是一款具有令人印象深刻的性能和稳定性的产品,无需向 established 品牌隐藏。这款硅脂在实验室中令人印象深刻地证明了其适用性。致敬!

第5页 - Halnziye HY-P17 与 DOWSIL TC-5888 对比

一般信息

项目Halnziye HY-P17Dow Silicone DOWSIL TC-5888
制造商HalnziyeDow Silicone
型号HY-P17DOWSIL TC-5888 (2024, UK)
制造商规格本体导热系数 λ17.35.2
密度2.68 g/cm³-
工作温度-20°C 至 130°C-
配件刮刀、清洁垫刮刀
容器盒子管状

制造商规格

说明和建议

测量

最小可能层厚度

这正是我想看看在一点压力下我们能走多远,以及硅脂能被压缩多少的原因。19 µm 的值确实很好,甚至允许使用薄层进行直触芯片应用。

热阻 Rth

让我们从最重要的方面开始,热阻 Rth。Rth 的关键特征是它与层厚度呈线性相关,而导热系数遵循不同的曲线,远非线性。但经验丰富的读者已经知道这一点。我们主要对 CPU 的 200 µm 或更小的层厚度感兴趣,对于 GPU,通常根据弯曲程度为 100 µm 或更薄。

我现在已经准备了一个条形图,比较了 50 至 400 µm 的相关层厚度的热阻。只需点击查看硅脂的位置。

有效导热系数和冷却模拟

正如我在其他评测中一贯的做法:一旦你有了热阻,有效导热系数就只是计算一步之遥。而这正是我所做的,当然。

我现在已经准备了一个条形图,比较了 50 至 400 µm 的相关层厚度的有效导热系数。只需点击查看硅脂的位置。

带散热顶盖的 CPU

不带散热顶盖的 CPU / 直触芯片

GPU

本文翻译自 igor´sLAB

编辑于 2026-03-21 · 著作权归作者所有