液体金属とも呼ばれる 液体金属熱伝導体 または液体金属冷却剤は、低融点合金で構成された冷却媒体の一種です。比熱容量が高く、熱伝導率が高く、融点が低く、沸点が高いという特徴があります。現在、主に原子炉の熱伝導やコンピューターチップの冷却などの分野で使用されています。一般的な液体金属冷却剤には、ナトリウム-カリウム合金、鉛-ビスマス合金、ガリウム-インジウム合金などがあります。
電子製品に最も多く使用されている液体金属はガリウムベースの合金です。実際、電子製品での使用という点では、液体金属の熱伝導と従来のシリコングリースの間に大きな違いはありません。どちらもペースト状で、チップケースとヒートシンク間の熱伝導に使用されます。
- 従来のシリコングリースと液体金属の熱伝導の違い
シリコングリースは、CPU ケースとヒートシンクの間の隙間を埋める熱伝導体として使用されます。従来のシリコングリースの粒子はマイクロメートルレベルですが、液体金属はナノメートルレベルに達することができます。つまり、液体金属は肉眼では見えない隙間をよりよくカバーできるということです。さらに、液体金属には大量の金属元素が含まれているため、熱伝導性が向上します。
熱伝導率によって熱伝導体の品質が決まります。現在市販されているシリコン グリースの熱伝導率は、一般的に 5W/mK ～ 12.5W/mK です。液体金属の熱伝導率は最大 128W/mK に達することもありますが、市販されているものは通常 20W/mK ～ 80W/mK です。簡単に言えば、同じデバイスで液体金属を使用すると、シリコン グリースを使用する場合に比べて CPU 温度が約 10°C 低下します。
- 特徴
- 液体金属は、水、空気、および多くの非金属媒体よりもはるかに高い熱伝導率を持っています。そのため、液体金属チップ クーラーは、従来の水冷に比べて、より効率的な熱伝達と優れた放熱能力を実現できます。
- 液体金属は電気伝導性が高いため、可動部品のない電磁ポンプで駆動することができ、高効率、低エネルギー消費、無騒音を実現します。
- 液体金属は蒸発や漏れが起こりにくく、安全で無毒、化学的に安定しており、簡単にリサイクルでき、冷却システムの効率的で長期にわたる安定した動作を保証します。
- 利点
- 優れた冷却性能。
- 熱流密度が増加するにつれて生じる極端な熱流の問題を解決するには、液体金属冷却が最適な選択肢です。
- 液体金属は電気伝導性が高いため、可動部品のない電磁ポンプで駆動することができ、高効率、低エネルギー消費、無騒音を実現します。
- 液体金属パイプは柔軟に配置でき、複数回曲げることができ、長距離の熱伝達を容易に実現できます。
- 液体金属は蒸発や漏れが生じにくく、安全で無毒、化学的に安定しており、高出力冷却システム（>1KW）の効率的で長期にわたる安定した動作を保証できます。
全体として、液体金属冷却技術は、その優れた熱伝導性と熱伝達能力により、高出力冷却の需要に対して包括的かつ効率的なソリューションを提供できます。産業、民間、さらには軍事分野で一連の新しい方法、アプリケーション、製品を生み出し、重要な役割を果たすことが期待されています。