Das Statement ist fair, erst mal Chapeau. Aber es verblüfft mich dann doch, wo hier die 1.8 °C des internen Tests bei TG herkommen (könnten). Ich habe das mal nachgerechnet, weil es genau dort anfängt, wo ich mich in letzter Zeit so festgebissen habe
Der Wärmewiderstand einer durchströmten Materialschicht ist Dicke geteilt durch Wärmeleitfähigkeit,
also gilt R″ = L / k
Mit den Werten für Nickel und die erwähnten 20 µm gilt dann die echt einfache Rechnung:
- L = 20 µm = 20·10⁻⁶ m
- k ≈ 90 W/(m·K)
- R″ = 20·10⁻⁶ / 90 = 2,22·10⁻⁷ m²·K/W = 0,222 K·mm²/W
Das ist ein flächenspezifischer Wert, also noch unabhängig von der konkreten Kühlerfläche des AM5-Systems . Um daraus die Temperaturerhöhung zu bekommen, teile ich durch die Kontaktfläche und multipliziere mit der Wärmeleistung (mal 200 Watt als gerader Wert):
- Kontaktfläche (AM5, voller IHS-Footprint): A ≈ 1600 mm²
- Wärmeleistung: Q ≈ 200 W
- R = R″ / A = 0,222 / 1600 = 1,39·10⁻⁴ K/WΔT = R · Q = 1,39·10⁻⁴ · 200 ≈ 0,03 °C!
Dieser Wert ist robust und er hängt nur von drei gut bekannten Größen ab (Schichtdicke, Materialkonstante, Fläche) und lässt somit kaum Spielraum. Selbst wenn man k für galvanisches Nickel konservativ halbiert, verdoppelt sich das Ergebnis nur auf ~0,06 °C. Die reine Wärmeleitung durch die Nickelschicht kann also physikalisch keine nennenswerte Temperaturdifferenz von 1 °C und mehr erzeugen.
Man kann die Herstellerangabe von Roman auch umgekehrt gegenrechnen. Nehmen wir an, gemessen wurden 1,8 °C Differenz. Welcher Zusatzwiderstand wäre dafür nötig?
R = ΔT / Q = 1,8 / 200 = 9,0·10⁻³ K/WR″ = R · A = 9,0·10⁻³ · 1600 = 14,4 K·mm²/W
Das ist rund das 65-Fache des berechneten Schichtwiderstands. Ein Wert in dieser Größenordnung kann nicht aus 20 µm Nickel-Durchleitung stammen. Er liegt vielmehr im Bereich der Paste-/Kontaktfuge selbst (Größenordnung ~10 K·mm²/W).
Ich zweifle die Messung also nicht an, im Gegenteil, die klingt sogar sehr plausibel. Der Punkt ist lediglich, dass die Messung eine andere Größe erfasst als die Rechnung hier. Denn sie vergleicht zwei komplette Kontaktsysteme, meine Rechnung isoliert nur den Beitrag der Materialschicht. Wenn der Hersteller den Effekt sauber der Nickelschicht als Material zuordnen wollte, wäre interessant zu wissen, ob Oberflächengüte und Planheit beider Muster identisch waren, denn genau dort entsteht die Größenordnung, nicht in den 20 µm selbst. Und genau das wird nicht der Fall gewesen sein.
Ich rechne das mal nach und komme zu dem Schluss, dass Roman hier absolut richtig lag, denn eine Pastenfuge (typisch–schlecht) liegt bei 3–15 K·mm²/W also verschuldet allein schon so um die 0,4–1,9 °C!
Und genau hier liegt der Punkt für die Herstellermessung bei TG: Die gemessenen ~1,8 °C liegen exakt im Bereich der Pastenfuge, nicht im Bereich der Metallschicht.
Eine Oberfläche, die die Paste minimal schlechter benetzt oder eine etwas dickere Fuge erzwingt, verschiebt das Ergebnis ganz fix von gut nach schlecht und schon hat man fast 1,5 °C, ohne dass bisher ein einziges µm Nickel dafür verantwortlich ist. Dazu die 0.3 °C vom Nickel aus der Rechnung weiter oben und fertig sind die 1,8°C!
Die k-Werte auf Pasten-Verpackungen sind eh oft optimistisch und die reale BLT misst kaum jemand nach. Deshalb ist die Pastenfuge in der Praxis die mit Abstand am schlechtesten kontrollierte Größe im ganzen Stapel und der wahrscheinlichste Ort, an dem zwei „baugleiche" Kühler sich real unterscheiden.
