Nestemäinen metalli, joka tunnetaan myös nimellä nestemäisen metallin lämmönjohdin tai nestemäinen metallijäähdytysneste, on eräänlainen jäähdytysväliaine, joka koostuu matalan sulamispisteen seoksista. Sillä on korkea ominaislämpökapasiteetti, korkea lämmönjohtavuus, alhainen sulamispiste ja korkea kiehumispiste. Tällä hetkellä sitä käytetään pääasiassa sellaisilla aloilla kuin ydinreaktorin lämmönjohtavuus ja tietokonesirun jäähdytys. Tavallisia nestemäisiä metallijäähdytysaineita ovat natrium-kaliumseos, lyijy-vismutti- ja gallium-indium-seos.
Yleisin elektroniikkatuotteissa käytetty nestemäinen metalli on galliumpohjainen metalliseos. Itse asiassa nestemäisen metallin lämmönjohtavuuden ja perinteisen piirasvan välillä ei ole paljon eroa elektroniikkatuotteissa käytettäessä. Ne ovat molemmat tahnamaisia ja niitä käytetään lämmönjohtamiseen lastukotelon ja jäähdytyselementin välillä.
- Ero perinteisen piirasvan ja nestemäisen metallin lämmönjohtavuuden välillä
Piirasvaa käytetään täyttämään prosessorin kotelon ja jäähdytyselementin väliset raot lämmönjohtimena. Perinteisessä piirasvassa hiukkaset ovat vain mikrometrin tasolla, mutta nestemäinen metalli voi saavuttaa nanometrin tason. Tämä tarkoittaa, että nestemäinen metalli voi peittää paremmin paljaalla silmällä näkymättömiä aukkoja. Lisäksi nestemäinen metalli sisältää suuren määrän metallielementtejä, mikä parantaa lämmönjohtavuutta.
Lämmönjohtavuuskerroin määrää lämmönjohtimen laadun. Markkinoilla tällä hetkellä saatavilla olevien piirasvojen lämmönjohtavuuskertoimet ovat yleensä 5 W/mK - 12,5 W/mK. Nestemäisen metallin lämmönjohtavuuskerroin voi nousta jopa 128 W/mK:iin, vaikka markkinoilla olevat tyypillisesti vaihtelevat välillä 20 W/mK - 80 W/mK. Yksinkertaisemmin sanottuna nestemäisen metallin käyttö voi laskea suorittimen lämpötiloja noin 10 °C verrattuna piirasvan käyttöön samassa laitteessa.
- Ominaisuudet
- Nestemäisellä metallilla on paljon korkeampi lämmönjohtavuus kuin vedellä, ilmalla ja monilla ei-metallisilla väliaineilla. Siksi nestemäiset metallilastujäähdyttimet voivat saavuttaa tehokkaamman lämmönsiirron ja äärimmäisen lämmönpoistokyvyn verrattuna perinteiseen vesijäähdytykseen.
- Nestemäisen metallin korkea sähkönjohtavuus mahdollistaa sen ohjaamisen sähkömagneettisella pumpulla ilman liikkuvia osia, mikä johtaa korkeaan hyötysuhteeseen, alhaiseen energiankulutukseen ja ilman melua.
- Nestemäinen metalli ei haihdu tai vuoda helposti, se on turvallista, myrkytöntä, kemiallisesti vakaata, helposti kierrätettävää ja varmistaa jäähdytysjärjestelmien tehokkaan, pitkäaikaisen ja vakaan toiminnan.
- Edut
- Erinomainen jäähdytysteho.
- Nestemetallijäähdytys on optimaalinen valinta äärimmäisten lämmönvirtausongelmien ratkaisemiseen lämpövuon tiheyden kasvaessa.
- Nestemäisen metallin korkea sähkönjohtavuus mahdollistaa sen ohjaamisen sähkömagneettisella pumpulla ilman liikkuvia osia, mikä johtaa korkeaan hyötysuhteeseen, alhaiseen energiankulutukseen ja ilman melua.
- Nestemäiset metalliputket voidaan järjestää joustavasti, ne voidaan taivuttaa useita kertoja ja niillä voidaan helposti saavuttaa pitkän matkan lämmönsiirto.
- Nestemäinen metalli ei haihdu helposti tai vuoda, se on turvallista, myrkytöntä, kemiallisesti stabiilia ja voi varmistaa tehokkaiden jäähdytysjärjestelmien (>1KW) tehokkaan, pitkäaikaisen ja vakaan toiminnan.
Kaiken kaikkiaan erinomaisten lämmönjohtavuus- ja lämmönsiirtoominaisuuksiensa ansiosta nestemäinen metallijäähdytystekniikka voi tarjota kattavia ja tehokkaita ratkaisuja suuritehoisiin jäähdytystarpeisiin. Sen odotetaan synnyttävän sarjan uusia menetelmiä, sovelluksia ja tuotteita teollisuuden, siviili- ja jopa sotilasaloilla, joilla on merkittävä rooli.