Warum Flüssigmetall-Wärmeleitpaste nicht mit Aluminium-Kühlkörpern in Kontakt kommen darf

Hier im Blog habe ich ja schon ein paar Beiträge zur CPU-Kühlung und zum Kauf von Wärmeleitpasten veröffentlicht (s. u.). Dabei ging es auch um Hilfsmittel, die Flüssigmetall enthalten – speziell Gallium. Diese Pasten kommen meist mit dem großen, gut sichtbaren Warnhinweis daher, dass sie nicht mit Aluminium in Kontakt kommen sollen, also nicht mit dem Kühlkörper respektive „Heat Sink“ des PCs. Doch warum Flüssigmetall-Wärmeleitpaste nicht mit Aluminium-Kühlkörpern in Kontakt kommen darf, das steht meist nicht auf der Verpackung. Im Folgenden habe ich euch mal ein paar Erklärungen in Text- und Video-Form zusammengetragen.

Was macht Gallium mit Aluminium?

Im Grunde kann man die Frage darauf eindampfen, was eigentlich zwischen dem Gallium aus der Wärmeleitpaste mit Flüssigmetall-Anteil und dem Aluminium des Kühlkörpers vor sich geht. Kurz gesagt: eine Legierung geht vor sich. Gallium und Aluminium verbinden sich und bilden eine Verbindung, die durch die sogenannte Schmelzpunkterniedrigung bereits bei Raumtemperatur flüssig wird. 

Von der Kontaktstelle breitet sich die Reaktion aus, sodass der Heat Sink immer poröser wird. Nicht nur leidet darunter die Wärmeleitfähigkeit des Bauteils und damit sein Nutzen im PC, sondern es zerbröselt auch recht schnell. Da im Betrieb des Geräts hohe Temperaturen erreicht werden, passiert dies sogar noch schneller als bei Raumtemperatur (s. Videos).

Flüssigmetall-Wärmeleitpaste und Kühlkörper

Kommen Flüssigmetall-Wärmeleitpaste und Kühlkörper in Kontakt, dann hat man Mist gebaut. Denn nicht nur reagieren die beiden Elemente Gallium und Aluminium recht schnell; auch das Entfernen des einen Stoffs vom anderen ist schwierig. Die erste Idee beim PC zusammenbauen wird wohl sein, das Bauteil zu nehmen und mit Wasser zu reinigen. 

Schlechte Idee! Denn die entstandene Legierung reagiert mit Wasser noch extremer und zersetzt das Aluminiumbauteil noch schneller. Deshalb der einzige Tipp, den man im Grunde geben kann: Sorgt dafür, dass unter keinen Umständen die Paste auf den Lamellenklotz kommt! Auch auf elektronische Bauteile und die Platine sollte nichts tropfen. Im Folgenden noch ein paar Videos und nützliche Links.

Gallium-Aluminium-Reaktion im Video

Auf YouTube gibt es verschiedene Videos, die einerseits auf den Effekt (das Zersetzen des Kühlkörpers) und andererseits auf dessen chemische Hintergründe eingehen. Ein einfaches, kurzes und nüchtern erklärendes Video zu finden, das ist allerdings ein Ding der Unmöglichkeit. Deshalb hier die kleinsten Übel mit teilweise schlechtem Audio, teilweise unnötig reißerischer Aufmachung.

Nützliche Links zum Thema

• Wikipedia – Informationen zum chemischen Element Ga und zur Legierung mit Al
• ChemikerBoard – Diskussion zum Wie und Warum des chemischen Vorgangs
• Flüssigmetall-Wärmeleitpaste: Vorteile und Nachteile, die man kennen sollte
• Im Test gefunden: Die beste Wärmeleitpaste mit und ohne Flüssigmetall
• Thermal Grizzly Kryonaut, Conductonaut, Hydronaut und Aeronaut Wärmeleitpaste

Jens Kleinholz( Gründer & Sir Apfelot )

Seit 2012 betreibe ich meinen Blog als Sir Apfelot und helfe meinen Lesern bei technischen Problemen. In meiner Freizeit flitze ich auf elektrischen Einrädern, fotografiere mit meinem iPhone, klettere in den hessischen Bergen oder wandere mit meiner Familie. Meine Artikel behandeln Apple-Produkte, Drohnen-News und Lösungen für aktuelle Bugs.