Métal liquide, également connu sous le nom de conducteur thermique en métal liquide ou liquide de refroidissement à base de métal liquide, est un type de liquide de refroidissement composé d'alliages à bas point de fusion. Il a une capacité thermique spécifique élevée, une conductivité thermique élevée, un point de fusion bas et un point d'ébullition élevé. Actuellement, il est principalement utilisé dans des domaines tels que la conduction thermique des réacteurs nucléaires et le refroidissement des puces informatiques. Les liquides de refroidissement métalliques courants comprennent l'alliage sodium-potassium, l'alliage plomb-bismuth et l'alliage gallium-indium.
Le métal liquide le plus couramment utilisé dans les produits électroniques est l’alliage à base de gallium. En fait, il n’y a pas beaucoup de différence entre la conduction thermique par métal liquide et la graisse silicone traditionnelle en termes d’utilisation dans les produits électroniques. Ils sont tous deux pâteux et servent à la conduction thermique entre le boîtier de la puce et le dissipateur thermique.
- Différence entre la graisse de silicium traditionnelle et la conduction thermique par métal liquide
La graisse de silicone est utilisée pour combler les espaces entre le boîtier du processeur et le dissipateur thermique en tant que conducteur thermique. Les particules contenues dans la graisse de silicium traditionnelle se situent uniquement au niveau micrométrique, mais le métal liquide peut atteindre le niveau nanométrique. Cela signifie que le métal liquide peut mieux couvrir les espaces invisibles à l’œil nu. De plus, le métal liquide contient une grande quantité d’éléments métalliques, ce qui lui confère une meilleure conductivité thermique.
Le coefficient de conductivité thermique détermine la qualité du conducteur thermique. Les graisses silicones actuellement disponibles sur le marché ont généralement des coefficients de conductivité thermique allant de 5W/mK à 12,5W/mK. Le coefficient de conductivité thermique du métal liquide peut atteindre jusqu'à 128 W/mK, bien que ceux disponibles sur le marché varient généralement entre 20 W/mK et 80 W/mK. En termes plus simples, l'utilisation de métal liquide peut réduire la température du processeur d'environ 10 °C par rapport à l'utilisation de graisse silicone dans le même appareil.
- Caractéristiques
- Le métal liquide a une conductivité thermique beaucoup plus élevée que l’eau, l’air et de nombreux milieux non métalliques. Par conséquent, les refroidisseurs de copeaux de métal liquide peuvent atteindre un transfert de chaleur plus efficace et des capacités de dissipation thermique extrêmes par rapport au refroidissement par eau traditionnel.
- La conductivité électrique élevée du métal liquide lui permet d'être entraîné par une pompe électromagnétique sans aucune pièce mobile, ce qui se traduit par un rendement élevé, une faible consommation d'énergie et aucun bruit.
- Le métal liquide ne s’évapore pas ou ne fuit pas facilement, il est sûr, non toxique, chimiquement stable, facilement recyclable et garantit le fonctionnement efficace, stable et à long terme des systèmes de refroidissement.
- Avantages
- Performances de refroidissement exceptionnelles.
- Le refroidissement par métal liquide est le choix optimal pour résoudre les problèmes de flux thermique extrêmes à mesure que la densité du flux thermique augmente.
- La conductivité électrique élevée du métal liquide lui permet d'être entraîné par une pompe électromagnétique sans aucune pièce mobile, ce qui se traduit par un rendement élevé, une faible consommation d'énergie et aucun bruit.
- Les tuyaux en métal liquide peuvent être disposés de manière flexible, peuvent être pliés plusieurs fois et peuvent facilement réaliser un transfert de chaleur sur de longues distances.
- Le métal liquide ne s'évapore pas ou ne fuit pas facilement, il est sûr, non toxique, chimiquement stable et peut garantir le fonctionnement efficace, stable et à long terme des systèmes de refroidissement haute puissance (> 1 kW).
Dans l’ensemble, grâce à ses excellentes capacités de conduction thermique et de transfert de chaleur, la technologie de refroidissement par métal liquide peut fournir des solutions complètes et efficaces pour les demandes de refroidissement de haute puissance. Il devrait générer une série de nouvelles méthodes, applications et produits dans les domaines industriel, civil et même militaire, jouant un rôle important.