Metal líquido, también conocido como conductor térmico de metal líquido o refrigerante de metal líquido, es un tipo de medio refrigerante compuesto por aleaciones de bajo punto de fusión. Tiene una alta capacidad calorífica específica, alta conductividad térmica, bajo punto de fusión y alto punto de ebullición. Actualmente, se utiliza principalmente en campos como la conducción de calor de reactores nucleares y el enfriamiento de chips de computadora. Los refrigerantes metálicos líquidos comunes incluyen la aleación de sodio y potasio, la aleación de plomo y bismuto y la aleación de galio e indio.
El metal líquido más común utilizado en productos electrónicos es la aleación a base de galio. De hecho, no existe mucha diferencia entre la conducción térmica del metal líquido y la grasa de silicona tradicional en términos de uso en productos electrónicos. Ambos son pastosos y se utilizan para la conducción térmica entre la carcasa del chip y el disipador de calor.
- Diferencia entre la grasa de silicona tradicional y la conducción térmica de metal líquido
Se utiliza grasa de silicona para llenar los espacios entre la carcasa de la CPU y el disipador de calor como conductor térmico. Las partículas de la grasa de silicona tradicional están sólo a nivel micrométrico, pero el metal líquido puede alcanzar el nivel nanométrico. Esto significa que el metal líquido puede cubrir mejor los huecos invisibles a simple vista. Además, el metal líquido contiene una gran cantidad de elementos metálicos, lo que da como resultado una mejor conductividad térmica.
El coeficiente de conductividad térmica determina la calidad del conductor térmico. Las grasas de silicona actualmente disponibles en el mercado tienen generalmente coeficientes de conductividad térmica que oscilan entre 5 W/mK y 12,5 W/mK. El coeficiente de conductividad térmica del metal líquido puede alcanzar hasta 128W/mK, aunque los disponibles en el mercado suelen oscilar entre 20W/mK y 80W/mK. En términos más sencillos, el uso de metal líquido puede reducir la temperatura de la CPU en aproximadamente 10 °C en comparación con el uso de grasa de silicona en el mismo dispositivo.
- Características
- El metal líquido tiene una conductividad térmica mucho mayor que el agua, el aire y muchos medios no metálicos. Por lo tanto, los enfriadores de virutas de metal líquido pueden lograr una transferencia de calor más eficiente y capacidades extremas de disipación de calor en comparación con la refrigeración por agua tradicional.
- La alta conductividad eléctrica del metal líquido permite que sea impulsado por una bomba electromagnética sin piezas móviles, lo que da como resultado una alta eficiencia, un bajo consumo de energía y ningún ruido.
- El metal líquido no se evapora ni se filtra fácilmente, es seguro, no tóxico, químicamente estable, fácilmente reciclable y garantiza el funcionamiento eficiente, estable y a largo plazo de los sistemas de refrigeración.
- Ventajas
- Excelente rendimiento de refrigeración.
- La refrigeración por metal líquido es la opción óptima para resolver problemas extremos de flujo de calor a medida que aumenta la densidad del flujo de calor.
- La alta conductividad eléctrica del metal líquido permite que sea impulsado por una bomba electromagnética sin piezas móviles, lo que da como resultado una alta eficiencia, un bajo consumo de energía y ningún ruido.
- Las tuberías de metal líquido se pueden disponer de manera flexible, se pueden doblar varias veces y pueden lograr fácilmente una transferencia de calor a larga distancia.
- El metal líquido no se evapora ni se filtra fácilmente, es seguro, no tóxico, químicamente estable y puede garantizar el funcionamiento eficiente, estable y a largo plazo de sistemas de refrigeración de alta potencia (>1KW).
En general, con sus excelentes capacidades de conducción térmica y transferencia de calor, la tecnología de refrigeración por metal líquido puede proporcionar soluciones integrales y eficientes para las demandas de refrigeración de alta potencia. Se espera que genere una serie de nuevos métodos, aplicaciones y productos en el ámbito industrial, civil e incluso militar, desempeñando un papel importante.