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Slime in the GPU water block and white crystals in the radiator – about plasticizers, corrosion and the wrong materials | Investigative

Corrosion in a roundabout way

Stainless steel, especially chromium-nickel steels (such as 304 or 316 stainless steel), are highly resistant to corrosion. The chromium oxide layer on the surface protects the material from oxidation and corrosion. In a water cooling system, the passivation layer (chromium oxide) ensures high resistance to rust and general corrosion as long as the pH value of the water remains in the neutral range and no aggressive chemicals are present. With increasing age and decreasing anti-corrosives, however, stainless steel becomes a problem.

However, under certain conditions, e.g. low pH value, spot corrosion (pitting) can occur. 316 stainless steel is more resistant to pitting corrosion than 304 stainless steel. In high temperature and stress environments, stainless steel can also be susceptible to stress corrosion cracking (SCC). However, this is less common in water cooling systems as temperatures are usually moderate, or should be.

Copper has excellent thermal conductivity, which makes it an ideal material for heat exchangers and heat sinks. It enables efficient heat transfer and dissipation. Copper is also generally resistant to corrosion, but it can corrode under certain conditions. In the presence of oxygen and water, copper oxides can form. But this is exactly what I have not found. And now?
At high chloride concentrations, copper can be more susceptible to corrosion. However, it usually forms a protective patina layer that slows down further corrosion.

However, if brass and stainless steel are in contact with each other because they are surrounded by an electrolyte (e.g. water), galvanic corrosion can occur. Brass and stainless steel have different electrochemical potentials, which causes the less noble metal (in this case the brass) to corrode while the more noble metal (stainless steel) remains protected. In a water circuit, brass usually corrodes faster than pure copper when it is in contact with stainless steel. In a so-called galvanic pair, the less noble metal corrodes faster. Zinc, an essential component of brass, is less noble than copper. Therefore, brass tends to corrode faster than pure copper when it comes into contact with stainless steel.

Dezincification

A specific form of corrosion in brass is dezincification, in which the zinc from the alloy selectively corrodes and leaves behind porous copper. This weakens the material and accelerates corrosion. This type of corrosion occurs particularly in warm, slightly acidic or slightly alkaline water conditions. Nothing else can be observed on the exposed areas of the brass threaded insert. This is because brass has a more complex microstructure compared to pure copper, which can lead to different rates of corrosion in different areas. This can lead to localized weak points and accelerated corrosion.

 

Summary and conclusion

In a water cooling system, both chrome-nickel steel and copper and brass are very suitable due to their respective properties, but their interaction must be carefully monitored and also thought through. Stainless steel offers high corrosion resistance, while copper and brass offer excellent thermal conductivity. Particular attention should be paid to avoiding galvanic corrosion when both materials are used in the same system. If Bykski had nickel-plated these two components, i.e. jetplate and cover, the corrosion of the brass and the subsequent, highly visible dezincification would not have happened.

As a general rule, in water cooling circuits, flocculated material tends to accumulate in certain places, such as bottlenecks and bends and in radiators, because the flow speed of the water slows down there, which favors sedimentation. Particles have more time to settle when the flow is slower. Radiators often have complex and narrow structures that slow down the flow and can even cause turbulence. This turbulence causes particles to be washed out and deposited. The pressure is lowest in the last radiator, so that it is conducive to the dezincification and, above all, deposition of the dissolved zinc. This also explains the cause and location of the white coating.

The plasticizers, on the other hand, are a completely different matter. There, the very relatively fine and narrow structure of the microchannels under the jetplate has caused an accumulation of the plasticizers released from the tubes. The evidence of the threads produced by drying out is actually clear. In this case, inferior and unsuitable tubing with far too many plasticizers was simply used. Even the best anti-corrosive agents will not help, because it is not corrosion, but chemical contamination of the coolant.

So the reader has observed two completely different problems and I had another exciting day today with a lengthy analysis and some nice findings. If anyone also notices inexplicable things in the water circuit or if products corrode unexpectedly or give up the ghost: Feel free to contact me, because in the end everyone benefits from such an analysis, even me. Win-win on all sides, that’s how it should be! 🙂

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big-maec

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985 Kommentare 595 Likes

Eine Auflistung aller verwendeten Komponenten in diesem Fall und der Flüssigkeit wäre interessant.

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pinkymee

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132 Kommentare 159 Likes

Sehr sehr spannender Artikel! Da braucht es einiges an Chemie Kenntnissen, gell? :)
Es ist aber auch erschreckend zu sehen, was passierst, wenn bestimmte Dinge bei der Herstellung nicht beachtet werden.
Wie lange braucht es für so einen Artikel, vom Aufschrauben des Kühlers, Analysen, Fehlerfindung bzw. korrekte Zusammmenhänge zu erkennen und am Ende den Artikel zu verfassen? Locker einen ganzen Tag, oder? Danke für's Teilhaben. War fast wie ein guter Crimi :)

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Nixwiss

Mitglied

23 Kommentare 14 Likes

Sehr gut recherchiert und wieder einmal Chemie Grundkenntnisse. Das was mich bei Wasserkühlung stört ist, dass man nicht weiß was der einzelne Hersteller wirklich verbaut und gemacht hat. Hier kann man in Unwissenheit sein gesammtes System innerhalb kurzer Zeit zerstört bekommen ohne wirklich etwas richtig falsch gemacht zu haben.
Nur im dirketen Vergleich kenne ich kein WaKü System welches seit 8 - 10 Jahren unangetastet noch läuft. Luftsysteme sind zwar in der Kühlleistung nicht so effizient aber dauerhaft langlebiger bei wesentlich geringerem Wartungsaufwand.

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echolot

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1,195 Kommentare 937 Likes

Kühlmittel immer passend auswählen und regelmäßige Wartung sollten vorbeugen. So etwas hatt ich bis dato noch nicht im Kreislauf. EKWB hat ja auch so tolle CryoFarb-Flüssigkeiten. Da habe ich schon gruseligere Ergebnisse gesehen.

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RazielNoir

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476 Kommentare 232 Likes

Das ist einer der Gründe, warum ich lieber auf Luftkühlung setzte. Regelmäßig Staub entfernen und gut ist...

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Arnonymious

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198 Kommentare 79 Likes

Jo, da bin ich ganz bei meinem Vorredner, wobei mich das Thema WaKü als Custom Loop von der Bastelseite her reizen würde.

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Igor Wallossek

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10,917 Kommentare 20,695 Likes

Steht im Artikel. Die Plörre ist von Innovatek, also Wasser und Glykol.

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echolot

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1,195 Kommentare 937 Likes

Gegen Schlauchauflösung kann auch die beste Plörre nix ausrichten. Deshalb gerade bei Schläuchen auf erfahrungsgemäß gute Schläuche setzen und diese auch regelmäßig austauschen. hatte mit Innovatek bis dato nur gute Erfahrungen.

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HerrRossi

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6,834 Kommentare 2,258 Likes

Sehr interessante Analyse! Dass sogar Stahl zu Korrosion führen kann, hätte ich als Laie jetzt auch nicht gedacht.

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big-maec

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985 Kommentare 595 Likes

Sorry, ich bin am Verzweifeln, habe den Artikel noch mal durchsucht, ich finde nirgends Innovatek.

Vielleicht kann mir mal einer auf die Sprünge helfen, oder muss man das zwischen den Zeilen lesen?

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Nulight

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277 Kommentare 185 Likes

EPDM Schläuche und Ruhe :)
Am besten verlegen lässt sich der von Watercool.

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Tom42

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Flashback! Chemie und Physik an der Schule...

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Steffdeff

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922 Kommentare 886 Likes

Ich hab den Artikel jetzt zum dritten Mal gelesen und kann es auch nicht finden.
Entweder Igor hat Geheimtinte verwendet oder ich brauche eine neue Brille🤓.

Ich habe eine ähnliche Konstellation verbaut, also Alphacool Radiatoren und einen Bykski Kühlblock mit (hoffentlich) guten EPDM Schläuchen.
Momentan ist da alles unauffällig.
Was mich interessieren würde ist wie man da gegensteuern kann! Öfter die Kühlflüssigkeit wechseln?
Die niedrigen Temperaturen der Komponenten durch eine Wakü sind schon was Feines , aber ehe ich mir Glasröhren zurechtbiege setze ich lieber wieder auf Luftkühlung!

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Igor Wallossek

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10,917 Kommentare 20,695 Likes

Ok, die Plörre stand nicht drin, der Rest schon. Im Video isses drin :P

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RazielNoir

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476 Kommentare 232 Likes

Ja. Die alten Parther wussten schon um die Wechselwirkung zwischen 2 Metallen, auch wenn sie es sicher nicht erklären konnten. ;)
Aber zurück zum Thema. Wasserkühlung ist richtig konzipiert enorm leistungsfähig und individuell anpassbar. Aber es erhöht insbesondere bei Custom-Loops die Komplexität. Somit muss man schon genau wissen, was man tut und auf die Angaben zum Produkt vertrauen können. Das dies leider nicht immer der Fall ist, hat ja Igors Radiatorentest aufgedeckt.

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n
norpeimi

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19 Kommentare 10 Likes

Danke für den coolen Beitrag ; so fängt die Woche schon gut an mit etwas Chemie und Physik mit einem Schuss Krimi .
Solche Beiträge findet man nur hier aus dieser Seite .

Danke vielmals !!!

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ArcusX

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924 Kommentare 540 Likes

Hier meins. Seit 2013. OK ich habe Mal Flüssigkeit nach gegossen und ich musste zwei Schlauchstücke tauschen beim Wechsel der Plattform von i5 3770k auf AMD 5900x. Das war's.
Falls gewünscht kann ich bei Gelegenheit mal die Teileliste so noch vorhanden rausholen.

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R
RazielNoir

Veteran

476 Kommentare 232 Likes

Und Lüfter entstaubt. Das bleibt auch bei WaKü's als ToDo.

Am Liebsten wäre mir ein System, das passiv über das Gehäuse läuft. Aber Leistung und Passiv haben bisher noch nie überzeugend und stabil gut zusammengepasst. Siehe auch Test von Igor vom Monsterlabo the First.

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ArcusX

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924 Kommentare 540 Likes

Ok stimmt. Wobei ich da sehr entspannt bin. Das Gehäuse ist geschlossen, vollkommen verfiltert und am externen Radiator mache ich auch recht wenig. Vielleicht alle drei Jahre kommt da der Staubsauger zum einsatz. Ich fürchte eher seltener. Kein gutes Vorbild. Ich weiss :(

Zu meiner Ehrenrettung sei gesagt, das das Kühlsystem solche Reserven hat, dass es kaum eine Rolle spielt und es durch die Überwachungssystem auch angezeigt würde, wenn es kritisch wird.. ;)

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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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