Pasta Térmica, Metal Líquido e Pads: A Ciência da Transferência de Calor

Você comprou o melhor Water Cooler do mercado. O bloco é de cobre espelhado, polido à perfeição. O processador também tem uma chapa metálica (IHS) que parece lisa. Então, por que precisamos colocar uma “meleca” cinza entre os dois?

A resposta reside na microscopia. Se você olhar a superfície “lisa” do seu processador em um microscópio eletrônico, ela parecerá uma cordilheira de montanhas, cheia de vales e picos. Quando você encosta o cooler no processador, apenas os “picos” se tocam. Os “vales” ficam cheios de Ar. O ar é um péssimo condutor de calor (isolante térmico). Se houver ar entre o chip e o cooler, o calor não passa, e o processador frita.

A função da Pasta Térmica (Thermal Interface Material – TIM) não é esfriar nada. A função dela é apenas expulsar o ar e preencher esses vales microscópicos para criar uma ponte térmica eficiente.

Neste guia técnico avançado, vamos além do básico. Vamos discutir a física da condutividade (W/mK), o perigo do “Pump-Out Effect” em laptops e GPUs, a revolução do material de mudança de fase (PTM7950) e como substituir os Thermal Pads da sua placa de vídeo sem causar um desastre de pressão de montagem.

1. A Física da Condutividade: O Mito do W/mK

Na embalagem da pasta térmica, você vê um número em destaque: Condutividade Térmica (W/mK).

• Pasta Genérica branca: ~1.0 W/mK.
• Arctic MX-4: 8.5 W/mK.
• Thermal Grizzly Kryonaut: 12.5 W/mK.
• Metal Líquido: 73 W/mK.

O marketing te diz: “Quanto maior o número, melhor”. A realidade te diz: “Depende da Viscosidade e da Aplicação”.

Uma pasta com condutividade altíssima (como a Kryonaut) geralmente é muito líquida e seca rápido acima de 80°C. Para um overclocker profissional usando nitrogênio líquido, ela é perfeita. Para você, que quer montar o PC e não abrir por 3 anos, ela é ruim. Em 6 meses, ela pode secar ou ser bombeara para fora (Pump-out), perdendo a eficiência.

Muitas vezes, uma pasta com condutividade menor (ex: 6.0 W/mK), mas que seja mais viscosa (grossa) e estável quimicamente, vai entregar temperaturas melhores a longo prazo do que uma pasta “topo de linha” que degrada rápido.

2. A Guerra da Aplicação: Gota, X, ou Espátula?

Este é o debate mais acalorado da internet. Vamos resolvê-lo com ciência.

O Método da Gota (Pea Method)

• Como é: Uma gota do tamanho de uma ervilha no centro. A pressão do cooler espalha a pasta.
• Vantagem: Garante que não haverá bolhas de ar no centro (onde fica o núcleo de calor).
• Risco: Se a gota for pequena demais, os cantos do processador ficam sem pasta. (Geralmente não é problema em CPUs Intel/AMD modernas onde o calor é central, mas é fatal em Threadripper).

O Método do X (Cross Method)

• Como é: Desenhar um “X” de ponta a ponta.
• Vantagem: Garante melhor cobertura nos cantos do que a gota. É o método mais seguro para iniciantes em CPUs quadradas.

O Método da Espátula (Spread)

• Como é: Espalhar uma camada fina e uniforme cobrindo 100% da superfície antes de colocar o cooler.
• Veredito: É o método Obrigatório para Direct Die (Laptops e Placas de Vídeo).
  • Por que? Em CPUs de desktop, existe uma chapa de metal (IHS) protegendo o chip. Se faltar pasta no canto, o metal compensa.
  • Em GPUs e Laptops, o cooler encosta direto no silício (Die). Se faltar pasta em 1 milímetro que seja, aquele ponto superaquece instantaneamente (Hotspot) e o PC desliga. Nunca use a técnica da gota em GPU/Laptop. Sempre espalhe.

3. O Inimigo Silencioso: Pump-Out Effect

Você trocou a pasta do seu notebook gamer. A temperatura caiu 10°C. Ficou ótimo. Dois meses depois, o notebook está fervendo de novo. O que aconteceu? Aconteceu o Pump-Out Effect (Efeito de Bombeamento).

Notebooks e GPUs não têm o mecanismo de retenção forte (aquela alavanca de metal) das CPUs de Desktop. O cooler é parafusado com molas mais fracas. Quando o chip esquenta, ele expande. Quando esfria, contrai. Esse movimento de “respiração” térmica, somado à baixa pressão de montagem, empurra a pasta térmica para as bordas, deixando o centro (o núcleo) seco.

A Solução: Para Laptops e GPUs, você não deve usar pastas líquidas de baixa viscosidade (como Arctic MX-4 ou Kryonaut). Você deve usar pastas Viscosas (Grossas) ou de mudança de fase.

• Recomendadas: Gelid GC-Extreme, Syy-157, Cooler Master MasterGel Maker, Thermalright TFX. Elas são duras de aplicar (parecem argila), mas resistem ao bombeamento.

4. A Revolução: Honeywell PTM7950 (Phase Change Material)

Em 2023/2024, surgiu um material industrial que mudou o jogo da manutenção: o Honeywell PTM7950. Não é uma pasta. É um “pad” cinza sólido, com 0.2mm de espessura.

A Mágica da Mudança de Fase:

• A 25°C (Temperatura ambiente): Ele é sólido. Fácil de manusear e cortar.
• A 45°C (Quando o PC esquenta): Ele derrete e vira um líquido viscoso.
• O Resultado: Ele preenche as micro-falhas melhor que qualquer pasta, mas como ele volta a solidificar quando esfria, ele é imune ao Pump-Out Effect.

Durabilidade: É projetado para uso industrial (servidores/carros elétricos). Dura 5 a 10 anos sem perder performance. Hoje, é considerado o “Endgame” para refrigeração de Notebooks e Placas de Vídeo. Ele chega muito perto da performance do Metal Líquido, sem os riscos de curto-circuito.

5. Metal Líquido (Liquid Metal): Risco Máximo, Performance Máxima

O Metal Líquido (ex: Thermal Grizzly Conductonaut) não é uma pasta. É uma liga de Gálio e Índio que permanece líquida em temperatura ambiente.

• Condutividade: ~73 W/mK. (7x maior que as melhores pastas).
• O Perigo 1 (Curto-Circuito): Ele conduz eletricidade. Uma gota caindo na placa-mãe mata o PC na hora.
• O Perigo 2 (Corrosão do Alumínio): O Gálio reage quimicamente com o Alumínio. Ele destrói a estrutura do alumínio, transformando-o em pó quebradiço. Nunca use Metal Líquido em coolers com base de Alumínio. Só use em Cobre Niquelado.

Quando usar? Apenas em situações extremas: Delid de processadores (tirar a tampa do processador) ou em Laptops entusiastas onde o fabricante já preparou o sistema para isso (barreiras de espuma). Para 99% dos usuários, o risco não vale os 3°C a menos comparado ao PTM7950.

6. Thermal Pads e VRAM: O Pesadelo das Espessuras

Ao abrir uma placa de vídeo para manutenção, você encontrará “chicletes” coloridos sobre as memórias (VRAM) e os VRMs (reguladores de voltagem). São os Thermal Pads.

Eles não são universais. Eles têm espessuras específicas: 0.5mm, 1.0mm, 1.5mm, 2.0mm, 2.5mm… E cada fabricante de placa de vídeo usa uma medida diferente. Às vezes, a mesma placa usa 1.0mm na memória e 1.5mm no VRM.

O Erro Fatal:

• Se você colocar um Pad mais fino que o original: O dissipador não encosta na memória. A memória frita (110°C+).
• Se você colocar um Pad mais grosso que o original: O dissipador apoia no Pad e não encosta no núcleo da GPU (Core). O Core frita (Hotspot instantâneo de 105°C) e a ventoinha dispara a 100%.

A Dureza (Shore Hardness): Além da espessura, existe a maciez. Pads originais são muito macios (como marshmallow). Pads de alta performance comprados online (Thermalright Odyssey) são duros (como borracha de pneu). Se você usar um Pad duro, ele não comprime, levantando o cooler e causando superaquecimento do Core.

7. A Solução Moderna: Thermal Putty (Massa Térmica)

Para resolver o pesadelo de adivinhar a espessura dos Pads, surgiu a Thermal Putty (ex: Upsiren U6 Pro, CX-H1300). É uma “massinha de modelar” térmica viscosa.

Como funciona: Você faz “cobrinhas” ou bolinhas de massa e coloca sobre as memórias VRAM. Ao apertar o cooler, a massa se espalha e se adapta perfeitamente a qualquer espessura necessária (seja 0.8mm ou 1.9mm).

• Vantagem: Contato perfeito garantido. Pressão de montagem ideal no Core da GPU. Performance térmica geralmente superior aos Pads sólidos baratos.
• Desvantagem: Faz uma bagunça. Para limpar depois, dá trabalho.

Se você vai abrir sua RTX 3080/3090/4080/4090 para manutenção, comprar um pote de Thermal Putty é muito mais seguro do que tentar adivinhar a espessura dos Pads.

8. Passo a Passo: Manutenção de GPU com Segurança

Se você decidiu que sua GPU está quente demais (Hotspot > 105°C) e vai abrir, siga este ritual:

1. Pré-Aquecimento: Rode um benchmark por 5 minutos antes de desligar o PC. O calor amolece a pasta e os pads originais, evitando que eles rasguem ou colem no dissipador.
2. Desmontagem: Use chaves de precisão (iFixit ou similar). Organize os parafusos em um mapa desenhado em papel (parafusos têm tamanhos diferentes).
3. Limpeza: Use muito Álcool Isopropílico para limpar a pasta velha do chip. Remova os restos de pads velhos.
4. Aplicação do Core: Use uma pasta viscosa (PTM7950 ou Gelid GC-Extreme). Espalhe com espátula cobrindo 100% do espelho do chip. Não deixe nada descoberto.
5. Aplicação da VRAM: Aplique Thermal Putty em todas as memórias e VRMs.
6. Aperto em X: Ao recolocar o dissipador, aperte os 4 parafusos ao redor do chip GPU em padrão cruzado (X), dando poucas voltas em cada um progressivamente. Isso garante pressão uniforme.

9. Minha Experiência Pessoal: A RTX 3080 “Fritadeira”

Comprei uma RTX 3080 usada de mineração. O vendedor disse que estava “tudok”. Ao ligar em jogos 4K, a temperatura do Core estava ok (75°C), mas as ventoinhas giravam a 100% parecendo um jato. Abri o HWMonitor. A temperatura da VRAM (Memory Junction) estava batendo 110°C (o limite térmico). A placa estava diminuindo a velocidade (Throttling) para não derreter.

Abri a placa. Os Thermal Pads originais estavam soltando óleo e esfarelando. A pasta térmica do Core estava dura como pedra. Decidi usar Honeywell PTM7950 no Core e Thermal Putty (Upsiren) nas memórias.

O Resultado:

• Core: caiu de 75°C para 68°C.
• VRAM: caiu de 110°C para 82°C.
• Ruído: As ventoinhas caíram de 100% (3000 RPM) para 60% (1600 RPM). Silêncio total.

Foi a manutenção mais satisfatória que já fiz. A placa ganhou vida nova e performance estável.

10. Tempo de Cura (Curing Time): Mito ou Verdade?

Antigamente (época da pasta Arctic Silver 5), dizia-se que a pasta precisava de 200 horas de “ciclos térmicos” para atingir a performance máxima. Hoje, a maioria das pastas modernas (MX-6, Kryonaut, NT-H1) tem tempo de cura Zero. Elas performam no máximo assim que aplicadas.

Exceção: O PTM7950 melhora um pouco após os primeiros ciclos de calor (derretimento e solidificação), assentando melhor nas micro-fissuras.

FAQ: Pasta Térmica e Manutenção

1. Quanto tempo dura a pasta térmica no tubo guardado na gaveta? Se a tampa estiver bem fechada, pastas de boa qualidade duram de 3 a 5 anos guardadas. Antes de usar, despreze a primeira gota (que pode ter separado o óleo da base sólida). Se sair apenas um líquido transparente, jogue fora.

2. Pasta térmica condutiva elétrica existe? A maioria das pastas cinzas/brancas modernas é Não-Condutiva (Cerâmica/Carbono). Se cair na placa-mãe, não dá curto (só faz sujeira). Mas verifique sempre a embalagem. Pastas “Silver” antigas podiam ser capacitivas. Metal Líquido é 100% condutivo.

3. Posso reutilizar Thermal Pads velhos? Se eles não rasgarem ao abrir e ainda estiverem “fofinhos” e úmidos, sim, pode reutilizar em uma emergência. Se estiverem secos, quebradiços ou sujos de poeira, jogue fora e troque (ou use Putty). Pads velhos perdem a capacidade de transferência térmica.

4. O que é “Delta de Temperatura” (Hotspot Delta)? É a diferença entre a temperatura média da GPU e o ponto mais quente (Hotspot).

• Saudável: Diferença de 10°C a 15°C. (Ex: GPU 70°C, Hotspot 83°C).
• Ruim (Problema de contato): Diferença maior que 25°C. (Ex: GPU 70°C, Hotspot 105°C). Isso indica que a pasta térmica secou ou o cooler está mal parafusado.

5. Pasta de dente funciona? Em uma emergência apocalíptica, por 30 minutos? Talvez. A longo prazo? Não. A pasta de dente tem água (que evapora e ferve) e abrasivos que podem riscar o die. Além disso, seca e vira pó em horas, isolando o calor em vez de conduzir. Nunca use produtos caseiros (maionese, pasta de dente) no seu PC.

Conclusão: A Importância do Invisível

A interface térmica é o componente mais barato e, paradoxalmente, um dos mais importantes do seu sistema. Uma pasta de R$ 50,00 mal aplicada pode fazer um processador de R$ 4.000,00 rodar pior que um de entrada.

Se você usa Desktop, uma boa pasta (MX-6, Noctua NT-H2) aplicada a cada 2 anos é suficiente. Se você usa Laptop Gamer ou Placas de Vídeo High-End, a migração para PTM7950 e Thermal Putty não é apenas uma recomendação; é a evolução necessária para combater as densidades térmicas absurdas dos chips modernos.