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Noctua NT-H2, Gelid GC-Extreme and Thermalright TF7 in-depth Review: The cheapest paste is the best and the most expensive one is a real failure

Measurement according to ASTM D 5470-17

All pastes tested today were tested under identical laboratory conditions. I determine the comparative test data in a uniform and standardized manner, whereby all interfering factors (such as die distortions or non-coplanar contact surfaces) can be excluded. For me, ASTM D 5470-17 is the primary test method for determining thermal conductivity and thermal resistance, whereby I only use ASTM D 5470-17 and not the complementary electrical methods according to JESD 51-14. The values in a TIM provider’s data sheet should be developed using ASTM D 5470-17 to produce comparable values to be determined under the following conditions:

– Controlled surface conditions
– Unidirectional heat flow conditions
– Parallel contact surfaces
– Precisely known clamping forces

And this is exactly where my TIMA5 comes into its own. It is a fairly compact all-in-one tabletop device that combines the measurement setup and the required PC in one device. It is therefore a self-sufficient and, above all, automated measurement setup that I can also run in parallel to other tasks in the background. All data is stored directly on the NAS via the network, so that’s safe. The device is calibrated and has already passed the first plausibility test. I measure the pastes at an average paste temperature of 60 degrees.

As this all looks a bit complex to outsiders, I have placed the individual assemblies against the function diagram so that you know where and how the measurements already explained take place. I have already explained in detail what happens in the background and how the whole thing works in the linked basic article. I don’t need to repeat all that again.

I will illustrate this once again in the already familiar diagram so that you can better visualize the meaning of these values to be determined. We can see that the effective thermal resistance affects both the material and the two contact surfaces. Yes, there are very sophisticated methods, including pulsed lasers, which can also evaluate the pure bulk value very accurately, but in practice we ALWAYS have contact surfaces. I use reference bodies with a standardized (low) roughness for the measurements so that I can also draw conclusions from these in practice. In the end, I have two values, the effective thermal conductivity and a value averaged over all measuring points of the different layer thicknesses BLT minus the extrapolated contact resistance.

External cooling is provided by a laboratory chiller from IKA, which can maintain the water temperature almost to the decimal place and which not only cools but can also reheat if necessary so that the required 20 °C water temperature can always be maintained. The hoses were connected using Festo couplings and special hoses.

Test equipment for material tests, accuracy and test preparation

My Keyence VHX 7000 and EA-300 are responsible for material testing and measuring the pastes and pads, enabling both exact measurements and fairly precise mass determinations of the chemical elements. But how does it actually work? The laser-induced breakdown spectroscopy (LIBS) I used for this article is a type of atomic emission spectroscopy in which a pulsed laser is directed at a sample in order to vaporize a small part of it and thus generate a plasma.

The emitted radiation from this plasma is then analyzed to determine the elemental composition of the sample. LIBS has many advantages over other analytical techniques. Since only a tiny amount of the sample is needed for analysis, the damage to the sample is minimal. This relatively new laser technique generally requires no special preparation of samples for material analysis. Even solids, liquids and gases can be analyzed directly.

LIBS can detect multiple elements simultaneously in a sample and can be used for a variety of samples, including biological, metallic, mineral and other materials. And you get true real-time analysis, which saves a tremendous amount of time. As LIBS generally requires no consumables or hazardous reagents, it is also a relatively safe technique that does not require a vacuum as with SEM EDX. As with any analytical technique, there are of course certain limitations and challenges with LIBS, but in many of my applications, especially where speed, versatility and minimally invasive sampling are an advantage, it offers significant benefits.

I would first like to point out that the results of the percentages in the overviews and tables have been intentionally rounded to full percentages (wt%, i.e. weight percent), as it happens often enough that production variations can occur even within what is presumably the same material. Analyses in the parts-per-thousand range are nice, but today they are not useful when it comes to reliable evaluation and not trace elements. However, every day in the laboratory starts with the same procedure, because when I start, I work through a checklist that I have drawn up. This takes up to 30 minutes each time, although I have to wait for the laser to warm up and the room to reach the right temperature anyway.

  • Mechanical calibration of the X/Y table and the camera alignment (e.g. for stitching)
  • White balance of the camera for all lighting fixtures used
  • Check alignment of LIBS optics and standard lens, calibrate alignment of laser to own optics (x300)
  • Test standard samples of the materials to be measured and correct the curve if necessary (see image above)

I will leave the theory at that, because we are waiting for the measurements.

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pinkymee

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82 Kommentare 82 Likes

Danke für die sehr spannenden Tests. Ich habe mir damals nach Deinem Test der TF8, diese auch gleich gekauft. Der Sticker mit dem Produktionsdatum fehlte auf dem Blister, aber der Rubbelcode verriet, dass es ein Original ist. Somit hoffe ich, dass die Paste genauso performt, wie in Deinem Test. Möglich macht es natürlich nur die TIMA5, die damit ein echter 'Schatz' ist! Gut, dass Du die Maschine hast und alle Interessierten damit extrem bereicherst und uns als Kunden sogar beschützt. Danke Igor!

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RedF

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Die gehören ja zu den bisher am schlechtesten getesteten Pasten.
Dass die Hersteller nicht vorab informiert werden, finde ich gut, sollen sich für ihre Gier ruhig eine blutige Nase holen.

Edit: Die interaktiven Charts sind klasse.

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RedF

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Das MgO da drinnen ist mal interessant, die 5% Graphen sind wahrscheinlich fürs Marketing, aber wer weiß.

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eastcoast_pete

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Und gerade Noctua schießt sich hier wirklich selbst ins thermische Knie, denn die inkludieren doch ihre angebliche Edelpaste mit ihren ziemlich hochpreisigen Kühlern (oder hat sich das geändert?). Das heißt Noctua beschränken ihre eigenen Kühler in der Effizienz, da die Paste einfach schlecht ist, die Wärme nicht gut leitet, und somit die Kühler schlechter dastehen lässt als sie es eigentlich sind bzw (mit zB der TF7 oder der TF 8) sein könnten. Ziemlich dumm.

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e
eastcoast_pete

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1,758 Kommentare 1,084 Likes

Ich bin mir ziemlich sicher, daß @Igor Wallossek die EC360 testen würde, wenn die Firma ihm eine 5 oder 10g Tube zuschickt.

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DMHas

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Vielen Dank für den Test! Schade das hier Noctua verspielt. Aber es gibt ja Alternativen.

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MojoMC

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Sind die Graphen & Tabellen korrekt?
Es scheint die Thermal Grizzly Paste X & die Alphacool Apex zu fehlen; dafür ist auf Seite 4 ein Marktbegleiter zu sehen, dessen Test noch nicht veröffentlicht wurde.

Ich bin sehr gespannt auf "meine" Einsendung.

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C
ChaosKopp

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Bei Lebensmitteln oder Kosmetik bekommt man wenigstens den Hinweis "neue Rezeptur", der mich bei Ersterem instinktiv die Zutaten lesen lässt, um dann meist Palmfett vorzufinden, was mein Kaufinteresse mindert.

Bei anderen Produkten sollte dies auch Standard werden.

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Igor Wallossek

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10,636 Kommentare 19,987 Likes

Was Du hier siehst, ist bereits die interaktive Datenbank. In den Graphen, und das steht sogar im Text des Artikels, siehst Du stets erst einmal die Pasten, um die es im jeweiligen Artikel explizit geht. Den Rest der bis zu insgesamt 10 Pasten in so einer Grafik füllt dann die Datenbank-Engine automatisch anhand der jeweiligen Performance-Reihenfolge der von mir bereits in die Datenbank eingepflegten Produkte für das betreffende Messergebnis auf.

Die Paste X fehlt deshalb, weil sie noch nicht auf dem Markt ist. In solchen Vergleichstests findest Du also nur das, was es wirklich auch zu kaufen gibt oder gab. Die Apex ist aufgrund der von mir angesprochenen Leistungssortierung nicht bei den aufgefüllten 7 Pasten mit dabei. Die Phasenwechsel-Pads und die Sheets werde ich extra listen. Das ist anhand der abweichenden Testbedingungen auch nicht anders möglich.

Den kompletten Überblick über alle Pasten wird es dann NACH der Veröffentlichung der Datenbank geben. Einerseits möchte ich noch mindestens 20 Pasten vorher testen, denn leere Räume hallen so hässlich und andererseits ist auch noch etwas Feinschliff an Interface, Suchfunktionen und Zertifizierung (Label) notwenig.

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MojoMC

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119 Kommentare 142 Likes

In absteigender Reihenfolge ("...und den Rest dann zum jeweils aktuellen Stand mit den besten Produkten auffüllen kann.") oder für eine möglichst große Bandbreite der Ergebnisse?
Die Apex ist laut vorherigen Tabellen etwas besser als die KingPin, aber das System hat z.B. trotzdem die DC2 ganz unten ausgewählt.

Auch faszinierend, wie anders die Ergebnisse in den bisherigen Wärmeleitpasten-Charts sind.

(y)

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Igor Wallossek

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10,636 Kommentare 19,987 Likes

Die bisherigen Charts sind bis zu 4 Jahre alt, die Pasten heute sind nicht mehr die selben wie damals. Die Kryonaut war z.B. auch schon mal eine GC-Extreme und würde sich bei jeder Batch anders einsortieren.

Die DC2 sehe ich nicht, die ist auf inaktiv gestellt. Bitte mal Screenshot per PN

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mrcoconut

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35 Kommentare 23 Likes

@Igor Wallossek Vielen Dank für den aufschlussreichen Test (y).

Es ist schon bemerkenswert, das gerade Noctua's preislich eingeordnete Edelpaste so enttäuscht. Die NH2 hatte ich noch nicht in den Fingern, aber meine 10g NH1 Tube nährt sich dem Ende. Die Paste neigt meiner Erfahrung nach zum Ausbluten. Ein Test der klassischen NH1, die fast allen CPU-Kühlern von Noctua beiliegt würde mich deshalb noch interessieren.

Die TF8 liegt ja bereits länger hier und die TF7 habe ich heute bestellt.

VG :)

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exi78

Veteran

178 Kommentare 96 Likes

Die TF7 liegt ja jedem Kühler von TR bei.
Habe die TF7 leider schon unterschiedlich erlebt, mal brechend viskos, kaum zu verstreichen/aufzutragen bis zu relativ flüssig.
Diese Erfahrung habe ich nach ca. 6-7 verbauten TR-Kühlern mit TF7.

Am besten gefällt mir bis jetzt die TF4, gut verstreichbar und Performance ist laienhaft gesprochen gut. Zudem sehr günstig.

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RedF

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4,959 Kommentare 2,808 Likes

Die NH-1 ist in den Charts dabei : )

View image at the forums

Sry habe hier gerade nur ein 720P TV ^^

Und ist auch so eine Plörre.

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DigitalBlizzard

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2,751 Kommentare 1,521 Likes

Danke @Igor Wallossek, die Interaktiven Charts sind einfach super, Verflüssigung ist leider oft ein riesen Problem, wir haben ja mehr als 50 Muster bekommen, von verschiedensten "Panschern" am ende alles die Gleiche "MISCHpoke" ,bevor wir uns für die vorläufigen 4 entschieden haben, da war mehr als eine "Gleitcreme" oder "Milchsuppe" dabei, das lief schon ohne Druck aus den Tuben.
Ist halt auch nicht leicht Faktoren wie Viskosität, Leitfähigkeit und Preis unter den Hut zu bekommen, dazu müsste man sich unter Umständen ja länger und intensiver mit dem Produkt beschäftigen, ist oft für ein "Nebenprodukt" ehr nicht erwünscht da irghendwie Aufwand zu betreiben, schlimmstenfalls richtet es nachher die Werbe-W/mk.
Otto Normal Kunde misst wohl kaum nach.
Bisserl Schiss hab ich jetzt schon...:poop:

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Rizoma

Veteran

191 Kommentare 166 Likes

Mit anderen Worten "Wir haben eine Möglichkeit gefunden unsere Pampe billiger her zu stellen" ...

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Igor Wallossek

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10,636 Kommentare 19,987 Likes

Die beiliegende OEM-Paste ist schwierig zu beurteilen. Ich hatte auch schon Fälle, da war das Zeug gnadenlos überaltert, egal welcher Hersteller. TF7 hatte ich von 4 Lesern bekommen und eine von Amazon für 4 Euro aus dem Thermalright Store gekauft als Gegentest. Die Herstellungsdaten liegen im Extremfall sogar 13 Monate auseinander, aber beide Pasten lieferten das gleiche Ergebnis.

Naja, zumindest hat man bei Gelid die Farbe der Umverpackung und Tube gewechselt. Und tut das jetzt hoffentlich auch noch im Gesicht. :D

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Igor Wallossek

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10,636 Kommentare 19,987 Likes

Ja, das kann sie auch. Da lohnt aber ein Einzeltest als Artikel nicht, die ist halt mit drin.... Die ist richtig mies :D
Von der Zusammensetzung eigentlich eher unauffällig, aber da war sogar Wasser drin, also nicht nur Wasserstoff als Teil des Silikons. Das muss auf einer uralten Anlage zusammengerührt worden sein. Das hatte ich ja mal bei der Kryo Fuze, was mir CM im Nachhinein sogar bestätigt hat, als sie den OEM damit konfrontiert haben :D

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Danke für die Spende



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About the author

Igor Wallossek

Editor-in-chief and name-giver of igor'sLAB as the content successor of Tom's Hardware Germany, whose license was returned in June 2019 in order to better meet the qualitative demands of web content and challenges of new media such as YouTube with its own channel.

Computer nerd since 1983, audio freak since 1979 and pretty much open to anything with a plug or battery for over 50 years.

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