Metallo liquido, noto anche come conduttore termico del metallo liquido o refrigerante per metallo liquido, è un tipo di mezzo di raffreddamento composto da leghe a basso punto di fusione. Ha un'elevata capacità termica specifica, un'elevata conduttività termica, un basso punto di fusione e un alto punto di ebollizione. Attualmente viene utilizzato principalmente in campi come la conduzione del calore dei reattori nucleari e il raffreddamento dei chip dei computer. I comuni refrigeranti per metalli liquidi includono la lega di sodio-potassio, la lega di piombo-bismuto e la lega di gallio-indio.
Il metallo liquido più comune utilizzato nei prodotti elettronici è la lega a base di gallio. In effetti, non c'è molta differenza tra la conduzione termica del metallo liquido e il tradizionale grasso al silicone in termini di utilizzo nei prodotti elettronici. Sono entrambi pastosi e utilizzati per la conduzione termica tra l'involucro del chip e il dissipatore di calore.
- Differenza tra grasso al silicone tradizionale e conduzione termica del metallo liquido
Il grasso al silicone viene utilizzato per riempire gli spazi tra l'involucro della CPU e il dissipatore di calore come conduttore termico. Le particelle nel tradizionale grasso al silicone sono solo a livello micrometrico, ma il metallo liquido può raggiungere il livello nanometrico. Ciò significa che il metallo liquido può coprire meglio gli spazi invisibili a occhio nudo. Inoltre, il metallo liquido contiene una grande quantità di elementi metallici, con conseguente migliore conduttività termica.
Il coefficiente di conduttività termica determina la qualità del conduttore termico. I grassi siliconici attualmente disponibili sul mercato hanno generalmente coefficienti di conduttività termica compresi tra 5 W/mK e 12,5 W/mK. Il coefficiente di conduttività termica del metallo liquido può arrivare fino a 128 W/mK, anche se quelli disponibili sul mercato variano tipicamente da 20 W/mK a 80 W/mK. In termini più semplici, l'utilizzo del metallo liquido può abbassare la temperatura della CPU di circa 10°C rispetto all'utilizzo del grasso al silicone nello stesso dispositivo.
- Caratteristiche
- Il metallo liquido ha una conduttività termica molto più elevata rispetto all'acqua, all'aria e a molti mezzi non metallici. Pertanto, i raffreddatori di chip in metallo liquido possono ottenere un trasferimento di calore più efficiente e capacità di dissipazione del calore estreme rispetto al tradizionale raffreddamento ad acqua.
- L'elevata conduttività elettrica del metallo liquido ne consente l'azionamento tramite una pompa elettromagnetica senza parti mobili, con conseguente elevata efficienza, basso consumo energetico e assenza di rumore.
- Il metallo liquido non evapora o perde facilmente, è sicuro, non tossico, chimicamente stabile, facilmente riciclabile e garantisce il funzionamento efficiente, stabile e a lungo termine dei sistemi di raffreddamento.
- Vantaggi
- Eccezionali prestazioni di raffreddamento.
- Il raffreddamento del metallo liquido è la scelta ottimale per risolvere problemi estremi di flusso di calore man mano che la densità del flusso di calore aumenta.
- L'elevata conduttività elettrica del metallo liquido ne consente l'azionamento tramite una pompa elettromagnetica senza parti mobili, con conseguente elevata efficienza, basso consumo energetico e assenza di rumore.
- I tubi in metallo liquido possono essere disposti in modo flessibile, possono essere piegati più volte e possono facilmente ottenere un trasferimento di calore a lunga distanza.
- Il metallo liquido non evapora o perde facilmente, è sicuro, non tossico, chimicamente stabile e può garantire il funzionamento efficiente, stabile e a lungo termine dei sistemi di raffreddamento ad alta potenza (> 1KW).
Nel complesso, con le sue eccellenti capacità di conduzione termica e trasferimento di calore, la tecnologia di raffreddamento del metallo liquido può fornire soluzioni complete ed efficienti per esigenze di raffreddamento ad alta potenza. Si prevede che genererà una serie di nuovi metodi, applicazioni e prodotti nei campi industriale, civile e persino militare, svolgendo un ruolo significativo.