La pâte thermique est utilisée dans chaque ordinateur à travers le monde, et pourtant beaucoup de gens ne savent toujours pas exactement de quoi elle est faite. Dans cet article, nous allons plonger au cœur des différentes compositions possibles des pâtes thermiques.

Différents types de pâtes thermiques

Pour toute personne n'ayant pas souvent appliqué de pâte thermique, il peut être surprenant d'apprendre qu'il en existe plus d'un type. Oui ! Il existe plusieurs types de pâtes thermiques, et de nouveaux sont développés chaque jour. Avant de les passer en revue, rappelons les composants de la plupart des pâtes thermiques.

La pâte thermique joue 2 rôles : être thermiquement conductrice et combler les espaces microscopiques entre le CPU et le dissipateur thermique. Pour remplir ces rôles, elle doit être grasse ou liquide et, vous l'aurez deviné, thermiquement conductrice. À cette fin, la plupart des pâtes thermiques se composent d'une matrice liquide et d'une charge thermiquement conductrice. En modifiant les substances qui remplissent ces rôles, nous pouvons créer différents types de pâtes thermiques aux propriétés variables. On peut jouer sur la viscosité, la conductivité thermique et d'autres caractéristiques.

Alors, quels sont les principaux types de pâtes thermiques ?

À base de silicone

Les pâtes thermiques à base de silicone utilisent une matrice liquide en silicone pour maintenir en place une charge en oxyde métallique thermiquement conductrice. Ce sont parmi les pâtes thermiques les plus courantes sur le marché et on les trouve souvent pré-appliquées sur les PC et portables prêts à l'emploi.

Et à juste titre : ce sont des pâtes polyvalentes.

Comme elles utilisent du silicone, elles sont très visqueuses, ce qui les rend faciles à étaler uniformément sur un CPU ou un GPU, et peu sujettes aux fuites. Elles ont une excellente conductivité thermique et, contrairement à d'autres pâtes thermiques, elles ne sont pas électriquement conductrices. Donc, même en cas de débordement, vous pouvez nettoyer et continuer.

À base de carbone

Les pâtes thermiques à base de carbone sont similaires à celles à base de silicone, mais au lieu d'utiliser des charges d'oxyde métallique, elles utilisent des nanoparticules de carbone pour conduire la chaleur. Elles ont à peu près la même viscosité et la même conductivité thermique que les pâtes à base de silicone.

Mais leur plus grand avantage réside dans leur conductivité électrique, ou plutôt son absence. Comme ces pâtes n'utilisent aucune particule métallique, il n'y a aucune chance qu'elles transportent une charge depuis quelque source que ce soit. Techniquement, ce sont les plus sûres à utiliser dans un ordinateur ou sur n'importe quel processeur à proximité d'autres composants.

À base de métal liquide

Les pâtes thermiques à base de métal liquide sont un peu différentes des deux que nous avons explorées jusqu'ici. Contrairement aux pâtes à base de silicone et de carbone, les pâtes à base de métal liquide n'ont techniquement pas de matrice liquide ni de charge. Le métal liquide joue à la fois le rôle de matrice et de charge. Puisqu'il s'agit de métal, il conduit très bien la chaleur, et comme il est liquide, il peut naturellement combler les espaces. Les pâtes thermiques à base de métal liquide affichent certaines des conductivités thermiques les plus élevées et sont populaires dans les configurations haut de gamme où l'overclocking est aussi naturel que respirer.

Tout cela peut sembler parfait. Alors pourquoi tout le monde n'utilise-t-il pas simplement de la pâte thermique à base de métal liquide ?

Eh bien, en plus d'être thermiquement conductrices, elles sont aussi électriquement conductrices. Souvenez-vous de cette fois où vous avez touché une poignée de porte et qu'elle vous a zappé le doigt : le métal peut porter une charge. Une pâte thermique entièrement en métal agit comme cette poignée. Et ce serait en général sans conséquence, mais un ordinateur est une machine avec des chemins très précis pour chaque charge. Si une seule goutte de pâte thermique à base de métal liquide atteint un composant de l'ordinateur, elle peut court-circuiter la machine et la transformer en un gigantesque presse-papiers.

Voilà. Pas pour les âmes sensibles.

Et comme si cela ne suffisait pas, la plupart des pâtes thermiques à base de métal liquide contiennent du gallium. Si le gallium entre en contact avec de l'aluminium, il forme un alliage qui s'effrite au toucher.

Matériaux à changement de phase

Enfin, les matériaux à changement de phase. Les matériaux à changement de phase sont les moutons noirs de la famille car, à proprement parler, ce ne sont pas techniquement de la « pâte thermique ». On les appelle matériaux à changement de phase, ou PCM, car ils exploitent la puissance d'une réaction endothermique qui se produit lorsqu'une substance change d'état pour refroidir les surfaces environnantes. Un exemple simple : un pack de froid instantané qu'on peut utiliser en cas de blessure.

Les matériaux à changement de phase sont un cocktail de produits chimiques avec un point de fusion autour de 70 °C. Donc quand la substance atteint ce point, le matériau commence à changer de phase (souvent solide→liquide ou liquide→solide) et stocke l'énergie thermique dans la réaction endothermique.

Ils sont le plus souvent utilisés pour des applications industrielles.

Composition d'une pâte thermique à base de silicone

Comme mentionné plus haut, les pâtes thermiques à base de silicone font partie des plus courantes et des plus fiables de toutes les pâtes thermiques. Elles se composent d'une matrice liquide (parfois appelée base) et de charges en oxyde métallique. Le silicone en lui-même n'est pas thermiquement conducteur, mais il est visqueux et permet à la pâte thermique de s'écouler, de combler les espaces, d'adhérer aux surfaces et de maintenir d'autres composés thermiquement conducteurs. On l'appelle parfois la « base d'huile de silicone ».

Les composés à l'intérieur de la base silicone sont généralement des oxydes métalliques comme l'oxyde de zinc. Ces composés ont une grande mobilité électronique, ce qui signifie qu'ils peuvent transférer l'énergie rapidement. D'autres oxydes métalliques parfois utilisés dans les pâtes thermiques à base de silicone incluent l'oxyde d'aluminium, le nitrure de bore et le nitrure d'aluminium. Ils ont essentiellement les mêmes propriétés et fonctionnent de façon similaire comme charges.

Pourquoi nous recommandons la pâte thermique à base de silicone

Lire tout ce contenu sur les différents types de pâtes thermiques peut vous donner envie d'en essayer de nouvelles, et vous devriez ! Il existe de nombreuses options et, selon vos objectifs, vous pourriez préférer l'une plutôt qu'une autre. Cependant, nous vous recommandons personnellement d'utiliser une pâte thermique à base de silicone pour 99 % de tous vos projets.

D'abord, la pâte thermique à base de silicone offre le meilleur rapport coût/performance parmi tous les matériaux listés jusqu'ici. Elle pèse en général dans les ~2 $/g, contre ~8 $/g pour le métal liquide et ~10 $/gramme pour les matériaux à changement de phase. À noter que les matériaux à changement de phase sont généralement vendus pour des applications industrielles, donc le coût peut être bien plus élevé en gros.

Ensuite, par rapport aux pâtes thermiques à base de carbone, la pâte à base de silicone est plus durable et tient plus longtemps. C'est parce que le silicone est composé de silicium (Si) et d'oxygène. La stabilité chimique du silicium est bien supérieure à celle du carbone, ce qui lui permet de supporter plus de cycles de chauffage et de refroidissement.

Enfin, comme mentionné précédemment, la pâte thermique à base de silicone a une excellente conductivité thermique, aucune conductivité électrique et n'est pas toxique. Ce qui en fait le choix le plus sûr.

Notre Kooling Monster KOLD-01 est une pâte thermique à base de silicone possédant précisément les propriétés décrites ci-dessus. Elle est durable, efficace et garantit à votre PC un fonctionnement au meilleur de ses capacités.

Autres alternatives à la pâte thermique

Au cas où vous auriez vraiment quelque chose contre les pâtes thermiques, d'autres alternatives existent. Les pads thermiques sont des pièces solides que l'on peut découper à la taille de votre CPU. Ils offrent une conductivité thermique correcte à des températures plus élevées, mais ne sont pas d'excellents combleurs d'espaces. Le gel thermique est une autre alternative. Le gel thermique se solidifie au contact de l'air, ce qui le fait durer plus longtemps mais complique aussi le processus d'application. Lisez-en plus sur les alternatives à la pâte thermique dans notre article ici.

Il existe de nombreuses marques de pâtes thermiques avec leurs propres couleurs et branding, mais ce qu'il faut retenir, c'est qu'elles entrent pour la plupart dans les catégories à base de silicone, de carbone ou de métal liquide. Si vous choisissez une pâte thermique à base de métal liquide, pensez à prendre les précautions nécessaires car elle est électriquement conductrice. Si vous optez pour une pâte à base de carbone, retenez-le au moment de l'appliquer : elle peut ne pas durer aussi longtemps et devra être réappliquée activement. Et si vous choisissez une pâte à base de silicone, souvenez-vous d'utiliser la meilleure du marché : la Kooling Monster KOLD-01 !