Xigmatek Dark Knight II: Keramikbeschichteter CPU-Kühler mit 140-mm-Lüfter

[PCGH-Redaktion]

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Auf seiner Produktseite führt Xigmatek seit Neuestem den Dark Knight II (SD-1483). Gegenüber den Vorgängermodellen mit SD-1283-Nomenklatur legt der Hersteller nun einen 140 statt 120 mm großen Lüfter bei. Am keramikbeschichteten CPU-Kühler selbst hat sich nichts geändert. In unserem Preisvergleich ist noch kein Eintrag vorhanden.

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[Simita]

AW: Xigmatek Dark Knight II: Keramikbeschichteter CPU-Kühler mit 140-mm-Lüfter

Keramikbeschichtung??? Was hat das den für einen sinn? Keramik wird doch als hitze schutz verwendet.

 

[Spynx]

AW: Xigmatek Dark Knight II: Keramikbeschichteter CPU-Kühler mit 140-mm-Lüfter

"Keramik" klingt immer sehr wichtig, hat aber defakto keine 100%ige Definition.
Es gibt Keramiken die thermisch isolieren und welche die super leiten. Selbiges gilt für elektrische Leitfähigkeit. Pauschal lässt die Materialbeschreibung "Keramik" kaum Aussagen über die Eigenschaften zu, außer vlt. ein sprödes Materialverhalten.

 

[hanfi104]

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In welchen Leistungsregionen fahren die, bzw die Vorgänger?

 

[nonameguzzi]

AW: Xigmatek Dark Knight II: Keramikbeschichteter CPU-Kühler mit 140-mm-Lüfter

Der Kühler sieht hammer aus aber das tut mein Dark Rock Pro 3 auch...

 

[The-GeForce]

AW: Xigmatek Dark Knight II: Keramikbeschichteter CPU-Kühler mit 140-mm-Lüfter

Keramikbeschichtung??? Was hat das den für einen sinn? Keramik wird doch als hitze schutz verwendet.

Öhm ja, auch. Die Anwendungen von industriellen Keramiken sind so vielfältig wie die von Metallen. Um nur ein paar Anwendungen zu nennen:

• Funktionsschichten in Hochtemperaturbrennstoffzellen (sowohl elektrisch leitend wie auch isolierende Schichten) und Solid State Batterien
• Hitzeschutz (Beschichtung von Turbinenschaufeln in modernen Gas-Turbinen)
• Korrosionsschutz im Hochtemperaturbereich (z. B. als Beschichtung von metallischen Teilen)
• Lambda-Sonden im Auto (Piezo-Keramiken)
• Chirugie (exakt auf den Patienten angepasste Knochenimplantate und Protesen)

und, last but not least, der Blumentopf

Falls sich einer fragt, warum zum Geier man so gerne Keramiken benutzt: Sie lassen sich mittels PVD (physical) und CVD (chemical vapor deposition) Verfahren extrem dünn, gleichmäßig und mit hervorragender Präzision auftragen und in den verrücktesten Formen herstellen. Auch Guss- oder Siebdruck ist mit keramischen Werkstoffen kein Problem. Die Beschichtung eines CPU-Kühlers mit einer wenigen µm dicken Schicht (wobei ich aus kostengründen hier eher 100 µm erwarten würde (dünne Schichten sind oft teurer in der Herstellung)) ist, sofern man die entprechende Anlage dafür im Keller stehen hat, die kleinste Übung. Wenn man apparativ nicht beschränkt ist kann es sogar sein, dass ein mittelmäßiges Metall mit einer Beschichtung günstiger ist als ein 100% Kupferkühler. Wenn man sich mit den Herstellungsparametern gut auskennt kann man sie so optimieren, dass man nur realtiv wenig Masse aufbringen muss und trotzdem die gewünschten Eigenschaften in Bezug auf die thermische Leitfähigkeit bekommt. Wichtige Parameter sind da beispielsweise die Sintertemperatur (regelt maßgeblich die Porosität mit) und die Atmosphäre unter der man das Material sintert (Sauerstoff, Argon, anderes krasses Zeug).

Ob das Ergebnis eines Lüfters mit Beschichtung am Ende so viel besser ist als ein Standard-Aluminium-Kühler wissen einige User hier, die so ein Ding gekauft haben, wahrscheinlich besser als ich.

Gruß,
The-GeForce

 

[Spynx]

AW: Xigmatek Dark Knight II: Keramikbeschichteter CPU-Kühler mit 140-mm-Lüfter

Die Beschichtung eines CPU-Kühlers mit einer wenigen µm dicken Schicht (wobei ich aus kostengründen hier eher 100 µm erwarten würde (dünne Schichten sind oft teurer in der Herstellung)) ist,

Ich muss dir leider gleich mehrmals widersprechen. Bei PVD und CVD ist die Schichtdicke für gleichbleibende Schichteigenschaften ausschließlich von der Prozesszeit abhängig. Pauschal sind also dünne Schichten immer günstiger.

Wenn man sich mit den Herstellungsparametern gut auskennt kann man sie so optimieren, dass man nur realtiv wenig Masse aufbringen muss und trotzdem die gewünschten Eigenschaften in Bezug auf die thermische Leitfähigkeit bekommt.

Der eigentliche Vorteil kann meiner Meinung nach nur der sein, dass man die ohnehin keramische Oberfläche die sich auf Aluminium an der Atmosphäre bildet (Aluminiumoxid wird auch als Keramik bezeichnet) beim PVD abträgt (Sputter-Ätzen) und anschließend eine besser leitende Schutzschicht aufträgt. Der Vorteil ist also die fehlende isolierende Al2O3 Schicht auf dem KK, dessen Bildung durch die schwarze Schicht verhindert wird. Dem entsprechend kann man auf Al-Legierungen verzichten und reineres Al verwenden. Anstelle dieses "Isolators" ist nun eine (hoffentlich) besser leitende Keramik an der Oberfläche.

Der begrenzende Faktor ist aber eh der Wärmeübergang zwischen Luft und Kühlkörper, der primär von der Oberfläche und den Strömungsverhältnissen abhängt.
Um deinen kostengedanken mit dem "mittelmäßigen Metall das man einfach hochwertig beschichtet" gänzlich ad absurdum zu führen: ein super beschichteter Backstein leitet auch kaum besser als ein unbeschichteter.
Wo wird hier gesintert?

 

[The-GeForce]

AW: Xigmatek Dark Knight II: Keramikbeschichteter CPU-Kühler mit 140-mm-Lüfter

Bei PVD und CVD ist die Schichtdicke für gleichbleibende Schichteigenschaften ausschließlich von der Prozesszeit abhängig. Pauschal sind also dünne Schichten immer günstiger.

Ich bin nicht für die Durchführung dieser Prozesse verantwortlich und muss oft nur mit dem Ergebnis leben, aber bei dem mir bekannten Fall ist es tatsächlich so, dass eine dünnere Schicht deutlich teurer und schwerer herzustellen ist. Dabei ist die Zieldicke höchstens 3 µm. Wenn man sich zwischen 100 µm und 200 µm entscheiden muss gebe ich dir absolut recht: Da ist nur die Zeit ausschlaggebend.

Der eigentliche Vorteil kann meiner Meinung nach nur der sein, dass man die ohnehin keramische Oberfläche die sich auf Aluminium an der Atmosphäre bildet (Aluminiumoxid wird auch als Keramik bezeichnet) beim PVD abträgt (Sputter-Ätzen) und anschließend eine besser leitende Schutzschicht aufträgt. Der Vorteil ist also die fehlende isolierende Al2O3 Schicht auf dem KK, dessen Bildung durch die schwarze Schicht verhindert wird. Dem entsprechend kann man auf Al-Legierungen verzichten und reineres Al verwenden. Anstelle dieses "Isolators" ist nun eine (hoffentlich) besser leitende Keramik an der Oberfläche.

Der begrenzende Faktor ist aber eh der Wärmeübergang zwischen Luft und Kühlkörper, der primär von der Oberfläche und den Strömungsverhältnissen abhängt.
Um deinen kostengedanken mit dem "mittelmäßigen Metall das man einfach hochwertig beschichtet" gänzlich ad absurdum zu führen: ein super beschichteter Backstein leitet auch kaum besser als ein unbeschichteter.
Wo wird hier gesintert?

So tief habe ich mich in meiner Mittagspause nun auch wieder nicht in den Lüfterbau eingedacht. Da ich nicht mit Al-Ox arbeite, habe ich mir beispielsweise keinerlei Gedanken bezüglich der isolierenden Eigenschaften gemacht, die aber tatsächlich vorhanden sind. Was ich übrigens mit dem Sintern meinte: Manchmal muss man nach einem Sputter-Prozess (PVD, CVD, etc.) noch einmal mit einem Sinterverfahren dran um die Porosität einzustellen. Das kann zum Beispiel dann vorkommen, wenn man das Material nur aus der Gasphase abscheiden kann aber nicht in Form einer Paste oder eines Schlickers auftragen kann. Gründe dafür können vielfältig sein, auch wenn ich vielleicht eher die Spezialfälle und nicht die Standardverfahren kenne.

Summa summarum: Am Ende wird der Hersteller des Lüfters hoffentlich wissen wie er seine Keramik auf das Metall bekommt. Mir ging es nur darum zu sagen, warum man keramische Werkstoffe benutzt und wie man es machen kann. Eine allumfängliche Abhandlung zu dem Thema überlasse ich gerne Dir, falls Du die Zeit dafür aufwenden möchtest.

Gruß,
The-GeForce

 

[Spynx]

AW: Xigmatek Dark Knight II: Keramikbeschichteter CPU-Kühler mit 140-mm-Lüfter

Top, wieder was gelernt mit dem Sintern!
In der Tat muss ich grad warten und habe Zeit über sowas zu grübeln

Den HTC von KK-Luft würde ich erfahrungsmäßig übrigens mit in etwa 30W/m²K abschätzen, was nur knapp über der Wärmeleitfähigkeit von Al2O3 liegt. Der Nutzen ist also fragwürdig - oder meine Theorie falsch.

 

[Cartesius]

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Die Krux an der Sache ist, dass wir abgesehen von dem Fakt, dass der Kühlkörper keramisch beschichtet wurde, nichts über die von Xigmatek genutzte Beschichtung (Schichtdicke, Material) wissen. Somit ist die Frage, ob die Kühleigenschaften aufgrund der keramischen Beschichtung besser/schlechter ausfällt leider akademischer Natur. Nichtsdestotrotz wäre es interessant zu wissen, ob und welchen Einfluss die Beschichtung auf die Kühlleistung hat. Auch würde mich interessieren, wie sich der Kühler im Vergleich mit anderen Modellen schlägt.
Aber ich denke Spynx hat recht und der Wärmeübergang zwischen Keramik Luft ist der limitierende Faktor und nicht der Übergang von Al zur keramischen Schicht oder ihre thermische Leitfähigkeit.
Wenn man bedenkt, dass Al bei 550- 600°C schmilzt begrenzt das die Beschichtungsverfahren schon erheblich, wenn ich mich da nicht täusche.