当サイトの記事をよく読んでいる方なら、「熱伝導率」という言葉を何度も目にしているはずです。サーマルペーストでは、CPUからヒートシンクやウォーターブロックへ熱を伝えて分散させるうえで、この熱伝導率が重要だとよく語られます。これがCPU冷却の基本的な流れです。

でも、「良い」熱伝導率とはどういうことで、サーマルペーストとどう関係するのでしょうか?今回は、その点と、サーマルペーストの質を決める「粘度」「使い方」「品質」などの要素についてお話しします。

サーマルペーストの熱伝導率とは?

サーマルペーストの熱伝導率を語るには、まず熱伝導率そのものについて話す必要があります。

熱伝導率とは、温度差がある中で物質がどれくらい熱エネルギーを通せるかを表します。もう少し専門的に言えば、これはその物質にエネルギーを運ぶ自由電子がどれくらいあるかに左右されます。だからこそ、サーマルペーストには金属合金(あるいは銀のような純金属)が使われます。自由電子が豊富で、熱を必要な場所――今回の場合はヒートシンク――へ効率よく運べるからです。

(サーマルペーストでよく使われる金属合金には、酸化アルミニウム、窒化ホウ素、酸化亜鉛、窒化アルミニウムなどがあります)

では、これがサーマルペーストにとってどう意味があるのでしょう?サーマルペーストは合金だけではできていません。合金を保持するオイル状のベース(ほとんどの場合はシリコン)もあります。そのため、ベースに合金を多く加えるほど熱伝導率は高くなり、ヒートシンクへの熱伝達能力も上がります。

ここで理論から現実に話が移ります。サーマルペーストは真空中にただ存在するのではなく、正しく塗布され、長期間機能する必要があるからです。

熱伝導率が高いだけのサーマルペーストは良くない

先ほど「熱伝導率が高い = 熱伝達能力が高い」という話をしましたが、残念ながら、それだけではダメなのです。

実のところ「高い」熱伝導率(ここでは10W/mK以上としましょう)を達成するのは簡単です。フィラー(金属合金)を足し続ければ到達します。でも、サーマルペーストの役割は熱を伝えることだけではありません。CPUとヒートシンクの表面にあるミクロレベルの凹凸を埋めるギャップフィラーとして、空気が入り込むのを防ぐ役割もあります。

フィラーを入れすぎると伸びが悪くなり、厚く不均一な層になってしまいます。その結果、実際の性能はむしろ下がります。また、ベースが少ないため、フィラーの多いサーマルペーストは実使用で劣化が早く、性能低下も急速に進みます。下の図を見ると、Kooling Monster KOLD-01 は市場で最高の熱伝導率を持っているわけではありませんが、均一に伸び、他社製品よりギャップフィラーとして優秀です。つまり、総合的な熱伝達性能では上回り、寿命もはるかに長くなります。

上記を検証するため、以下の実験を行いました。

市販の8W/mK・13.9W/mKのサーマルペーストと、自社の Kooling Monster KOLD-01 をフルロード時のCPU温度で比較しました。(5点塗布法を採用)

テスト構成:CPU: Intel Core i3-10105F

マザーボード: Asus H510M-E

クーラー: 空冷(Golden Field)

メモリ: ADATA DDR4 (8G)

ソフトウェア: HWiNFO(測定)、AIDA64(ストレステスト)

データを見ると、フルロード時、KOLD-01 を使用した場合のCPU温度は、市販8W/mK製品より約2°C低く、市販13.9W/mK製品より約3°C低い結果となりました。これは KOLD-01 の粘度設計により、薄く均一に塗布でき、より効率的な熱伝達が実現されるためです。熱伝導率の高い他社製品をも上回る結果となっています。

この図を見れば、熱伝導率だけでなく他の要素も含めてサーマルペーストを選ぶことが、PC冷却においていかに重要かがはっきりわかります。

熱伝導率以外に、熱伝達効率で重要な指標は?

ここまで、熱伝達に関係する熱伝導率とサーマルペーストの伸びについて話してきました。ただ、現実には、この両者は熱抵抗を下げるという目的の一部に過ぎません。熱伝達効率は熱伝導率よりむしろ熱抵抗で決まるのです。熱抵抗は、熱伝導率、ボンドラインの厚さ、接触抵抗の3要素で構成されます。それぞれ見ていきましょう。

熱伝導率――前述の通り、物質が2つの環境間で熱を伝える能力

ボンドラインの厚さ――物質を塗布する層の実際の厚さ

接触抵抗――物質が接触する各表面に使われている材質の種類

これらすべてが熱抵抗を構成し、複数の材料が重なった状態での熱伝導能力を表します。つまり、CPU、サーマルペースト、ヒートシンクというシステム全体を対象にした話になります。

この中でも特に重要なのがボンドラインの厚さ、つまりサーマルペーストを塗る層の厚みです。層が薄いほど熱抵抗は下がり、熱伝達効率は上がります。そのため、最高の熱伝達効率を得るには薄く塗布する必要があります。ただ残念なことに、多くのサーマルペーストは有機溶剤を使っており、薄く塗ると高温の影響ですぐに乾いてしまいます。

Kooling Monster KOLD-01 は有機溶剤を使用していないため長持ちし、薄く塗るのも簡単です。頻繁な塗り替えを心配する必要はありません。

長期的な熱伝達効率を実現するには?

ここまで技術的な話を聞いてきて、「それで?」と思われたかもしれません。その通りです。実生活に応用できなければ、こうした詳細は意味がありません。では、この知識をどう使って、PCをより速く、より冷たく動かせばいいのでしょう?以下を推奨します。

1. 良いクーラー/ヒートシンクを選ぶ

動作するクロック周波数に応じて、空冷クーラー、AIOや密閉型液冷クーラー(いわゆる水冷)、大型ラジエーターで大量の熱を分散できるカスタムループクーラーなどから選べます。

基本構成で、ゲームを少し遊んだり動画を見たりする程度であれば、シンプルな空冷で十分です。空冷は液冷より安価で、だいたい$20~30から始まります。オーバークロック、ハイグラフィックゲーム、VR、動画編集のような重い作業をするなら、ハイエンド(読み:高価)の空冷クーラーか液冷システムの方が良いでしょう。この場合、価格は$160以上になります。そして、忘れないでください、「以上」です。液冷は数百ドルを超えることもあります。

2. 質の良いサーマルペーストを使う

これまで見てきたように、良いサーマルペーストとは、薄く均一に塗れ、高温下でも乾かず、優れた熱伝導率を持つものです。Kooling Monster KOLD-01 はまさにこれに該当します。無機溶剤の独自配合により、予期せぬ乾燥の心配なく長期間安定し、独自の粘度設計で塗布も簡単。そしてもちろん熱伝導率も優秀です。証拠をもう一度確認したい方は、上までスクロールしてください。

3. 正しく塗布する

どのパターンでも構いませんが(「バタートースト」式や「5点法」がおすすめ)、CPU表面にKooling Monster KOLD-01を均一に塗布します。(詳しくは 「CPUへのサーマルペースト塗布方法 [2026年 初心者向けステップバイステップガイド]」 をご覧ください)