Tekutý kov, tiež známy ako tepelný vodič z tekutého kovu alebo chladivo tekutého kovu, je typ chladiaceho média zloženého zo zliatin s nízkou teplotou topenia. Má vysokú špecifickú tepelnú kapacitu, vysokú tepelnú vodivosť, nízky bod topenia a vysoký bod varu. V súčasnosti sa primárne používa v oblastiach, ako je vedenie tepla jadrového reaktora a chladenie počítačových čipov. Bežné chladivá na kvapalné kovy zahŕňajú zliatinu sodíka a draslíka, zliatinu olova a bizmutu a zliatinu gália a india.
Najbežnejším tekutým kovom používaným v elektronických výrobkoch je zliatina na báze gália. V skutočnosti nie je veľký rozdiel medzi tepelnou vodivosťou tekutého kovu a tradičným silikónovým mazivom, pokiaľ ide o použitie v elektronických produktoch. Oba sú pastovité a používajú sa na vedenie tepla medzi puzdrom čipu a chladičom.
- Rozdiel medzi tradičným silikónovým mazivom a tepelnou vodivosťou tekutého kovu
Silikónové mazivo sa používa na vyplnenie medzier medzi puzdrom CPU a chladičom ako tepelný vodič. Častice v tradičnom silikónovom mazive sú len na úrovni mikrometrov, ale tekutý kov môže dosiahnuť úroveň nanometrov. To znamená, že tekutý kov dokáže lepšie zakryť medzery, ktoré sú voľným okom neviditeľné. Okrem toho tekutý kov obsahuje veľké množstvo kovových prvkov, čo vedie k lepšej tepelnej vodivosti.
Súčiniteľ tepelnej vodivosti určuje kvalitu tepelného vodiča. V súčasnosti dostupné silikónové mazivá na trhu majú zvyčajne koeficient tepelnej vodivosti v rozsahu od 5 W/mK do 12,5 W/mK. Súčiniteľ tepelnej vodivosti tekutého kovu môže dosiahnuť až 128 W/mK, hoci tie, ktoré sú dostupné na trhu, sa zvyčajne pohybujú od 20 W/mK do 80 W/mK. Zjednodušene povedané, použitie tekutého kovu môže znížiť teplotu CPU o približne 10 °C v porovnaní s použitím silikónového maziva v rovnakom zariadení.
- Charakteristika
- Tekutý kov má oveľa vyššiu tepelnú vodivosť ako voda, vzduch a mnohé nekovové médiá. Preto môžu chladiče čipov z tekutých kovov dosiahnuť efektívnejší prenos tepla a extrémne schopnosti odvádzať teplo v porovnaní s tradičným vodným chladením.
- Vysoká elektrická vodivosť tekutého kovu umožňuje jeho poháňanie elektromagnetickým čerpadlom bez akýchkoľvek pohyblivých častí, výsledkom čoho je vysoká účinnosť, nízka spotreba energie a žiadny hluk.
- Tekutý kov sa ľahko neodparuje ani neuniká, je bezpečný, netoxický, chemicky stabilný, ľahko recyklovateľný a zabezpečuje efektívnu, dlhodobú a stabilnú prevádzku chladiacich systémov.
- Výhody
- Vynikajúci chladiaci výkon.
- Chladenie tekutým kovom je optimálnou voľbou na riešenie extrémnych problémov s tepelným tokom, keď sa hustota tepelného toku zvyšuje.
- Vysoká elektrická vodivosť tekutého kovu umožňuje jeho poháňanie elektromagnetickým čerpadlom bez akýchkoľvek pohyblivých častí, výsledkom čoho je vysoká účinnosť, nízka spotreba energie a žiadny hluk.
- Rúry z tekutého kovu môžu byť flexibilne usporiadané, môžu byť viacnásobne ohýbané a môžu ľahko dosiahnuť prenos tepla na veľké vzdialenosti.
- Tekutý kov sa ľahko neodparuje ani neuniká, je bezpečný, netoxický, chemicky stabilný a môže zabezpečiť efektívnu, dlhodobú a stabilnú prevádzku vysokovýkonných chladiacich systémov (> 1KW).
Celkovo môže technológia chladenia tekutými kovmi vďaka svojej vynikajúcej tepelnej vodivosti a schopnosti prenosu tepla poskytnúť komplexné a efektívne riešenia pre požiadavky na chladenie s vysokým výkonom. Očakáva sa, že vytvorí sériu nových metód, aplikácií a produktov v priemyselnej, civilnej a dokonca aj vojenskej oblasti, ktoré budú hrať významnú úlohu.