Folyékony fém, más néven folyékony fém hővezető vagy folyékony fém hűtőközeg, alacsony olvadáspontú ötvözetekből álló hűtőközeg. Nagy fajlagos hőkapacitással, magas hővezető képességgel, alacsony olvadásponttal és magas forrásponttal rendelkezik. Jelenleg elsősorban olyan területeken használják, mint az atomreaktorok hővezetése és a számítógépes chipek hűtése. A szokásos folyékony fém hűtőközegek közé tartozik a nátrium-kálium ötvözet, az ólom-bizmut ötvözet és a gallium-indium ötvözet.
Az elektronikai termékekben leggyakrabban használt folyékony fém a gallium alapú ötvözet. Valójában nincs sok különbség a folyékony fém hővezetése és a hagyományos szilíciumzsír között az elektronikai termékekben való felhasználás szempontjából. Mindkettő pasztaszerű, és hővezetésre szolgál a forgácsház és a hűtőborda között.
- A hagyományos szilíciumzsír és a folyékony fém hővezetés közötti különbség
A szilikonzsír a CPU-ház és a hűtőborda közötti hézagok kitöltésére szolgál hővezetőként. A hagyományos szilíciumzsír részecskéi csak mikrométeres szinten vannak, de a folyékony fém elérheti a nanométeres szintet is. Ez azt jelenti, hogy a folyékony fém jobban el tudja fedni a szabad szemmel nem látható hézagokat. Ezenkívül a folyékony fém nagy mennyiségű fémelemet tartalmaz, ami jobb hővezető képességet eredményez.
A hővezetési tényező határozza meg a hővezető minőségét. A jelenleg forgalomban lévő szilíciumzsírok hővezetési együtthatója általában 5 W/mK és 12,5 W/mK között van. A folyékony fém hővezetési együtthatója elérheti a 128W/mK-t is, bár a piacon kaphatók jellemzően 20W/mK és 80W/mK között mozognak. Egyszerűbben fogalmazva, a folyékony fém használata körülbelül 10 °C-kal csökkentheti a CPU hőmérsékletét, mint a szilíciumzsír ugyanabban az eszközben.
- Jellemzők
- A folyékony fémnek sokkal nagyobb a hővezető képessége, mint a víznek, a levegőnek és sok nem fémes közegnek. Ezért a folyékony fémforgácshűtők hatékonyabb hőátadást és extrém hőelvezetési képességet tudnak elérni a hagyományos vízhűtéshez képest.
- A folyékony fém nagy elektromos vezetőképessége lehetővé teszi, hogy egy elektromágneses szivattyúval mozgó alkatrész nélkül hajtsák meg, ami nagy hatékonyságot, alacsony energiafogyasztást és zajmentességet eredményez.
- A folyékony fém nem könnyen elpárolog, nem szivárog, biztonságos, nem mérgező, kémiailag stabil, könnyen újrahasznosítható, és biztosítja a hűtőrendszerek hatékony, hosszú távú, stabil működését.
- Előnyök
- Kiemelkedő hűtési teljesítmény.
- A folyékony fémhűtés az optimális választás az extrém hőáramlási problémák megoldására, mivel a hőáram sűrűsége nő.
- A folyékony fém nagy elektromos vezetőképessége lehetővé teszi, hogy egy elektromágneses szivattyúval mozgó alkatrész nélkül hajtsák meg, ami nagy hatékonyságot, alacsony energiafogyasztást és zajmentességet eredményez.
- A folyékony fémcsövek rugalmasan elhelyezhetők, többszörösen hajlíthatók, és könnyen elérhetők a nagy távolságú hőátadás.
- A folyékony fém nem könnyen elpárolog vagy szivárog, biztonságos, nem mérgező, kémiailag stabil, és biztosítja a nagy teljesítményű hűtőrendszerek (>1KW) hatékony, hosszú távú, stabil működését.
Összességében a folyékony fém hűtési technológia kiváló hővezetési és hőátadási képességével átfogó és hatékony megoldásokat tud nyújtani a nagy teljesítményű hűtési igényekre. Várhatóan egy sor új módszert, alkalmazást és terméket generál majd ipari, polgári, sőt katonai területen is, jelentős szerepet játszva.