Sıvı metal olarak da bilinir sıvı metal termal iletken veya sıvı metal soğutucu, düşük erime noktalı alaşımlardan oluşan bir tür soğutma ortamıdır. Yüksek özgül ısı kapasitesine, yüksek ısı iletkenliğine, düşük erime noktasına ve yüksek kaynama noktasına sahiptir. Şu anda öncelikle nükleer reaktör ısı iletimi ve bilgisayar çipi soğutması gibi alanlarda kullanılmaktadır. Yaygın sıvı metal soğutucular arasında sodyum-potasyum alaşımı, kurşun-bizmut alaşımı ve galyum-indiyum alaşımı bulunur.
Elektronik ürünlerde kullanılan en yaygın sıvı metal galyum bazlı alaşımdır. Aslında elektronik ürünlerde kullanım açısından sıvı metal ısı iletimi ile geleneksel silikon gres arasında pek bir fark yoktur. Her ikisi de macun kıvamındadır ve çip kasası ile ısı emici arasında ısı iletimi için kullanılır.
- Geleneksel Silikon Gres ile Sıvı Metal Isı İletimi Arasındaki Fark
Silikon gresi, termal iletken olarak CPU kasası ile ısı emici arasındaki boşlukları doldurmak için kullanılır. Geleneksel silikon gresindeki parçacıklar yalnızca mikrometre seviyesindedir, ancak sıvı metal nanometre seviyesine ulaşabilmektedir. Bu, sıvı metalin çıplak gözle görülmeyen boşlukları daha iyi kapatabileceği anlamına gelir. Ek olarak, sıvı metal büyük miktarda metal element içerir ve bu da daha iyi termal iletkenlik sağlar.
Isı iletkenlik katsayısı, ısı iletkeninin kalitesini belirler. Piyasada mevcut olan silikon greslerin genel olarak ısıl iletkenlik katsayıları 5W/mK ile 12,5W/mK arasında değişmektedir. Sıvı metalin ısıl iletkenlik katsayısı 128W/mK'ye kadar çıkabilmektedir, ancak piyasada bulunanlar genellikle 20W/mK ile 80W/mK arasında değişmektedir. Daha basit bir ifadeyle, sıvı metal kullanmak, aynı cihazda silikon yağı kullanmaya kıyasla CPU sıcaklıklarını yaklaşık 10°C düşürebilir.
- Özellikler
- Sıvı metal, su, hava ve birçok metalik olmayan ortamdan çok daha yüksek bir termal iletkenliğe sahiptir. Bu nedenle, sıvı metal talaş soğutucuları, geleneksel su soğutmaya kıyasla daha verimli ısı transferi ve aşırı ısı dağıtma yetenekleri elde edebilir.
- Sıvı metalin yüksek elektrik iletkenliği, herhangi bir hareketli parça olmadan elektromanyetik bir pompa tarafından çalıştırılmasına olanak tanır, bu da yüksek verimlilik, düşük enerji tüketimi ve gürültü olmadan sonuçlanır.
- Sıvı metal kolayca buharlaşmaz veya sızmaz, güvenlidir, toksik değildir, kimyasal olarak stabildir, kolayca geri dönüştürülebilir ve soğutma sistemlerinin verimli, uzun süreli, stabil çalışmasını sağlar.
- Avantajları
- Olağanüstü soğutma performansı.
- Sıvı metal soğutma, ısı akısı yoğunluğu arttıkça aşırı ısı akışı sorunlarını çözmek için en uygun seçimdir.
- Sıvı metalin yüksek elektrik iletkenliği, herhangi bir hareketli parça olmadan elektromanyetik bir pompa tarafından çalıştırılmasına olanak tanır, bu da yüksek verimlilik, düşük enerji tüketimi ve gürültü olmadan sonuçlanır.
- Sıvı metal borular esnek bir şekilde düzenlenebilir, birçok kez bükülebilir ve uzun mesafeli ısı transferini kolaylıkla gerçekleştirebilir.
- Sıvı metal kolayca buharlaşmaz veya sızmaz, güvenlidir, toksik değildir, kimyasal olarak stabildir ve yüksek güçlü soğutma sistemlerinin (>1KW) verimli, uzun süreli, stabil çalışmasını sağlayabilir.
Genel olarak, mükemmel ısı iletimi ve ısı transferi yetenekleriyle sıvı metal soğutma teknolojisi, yüksek güçlü soğutma talepleri için kapsamlı ve verimli çözümler sağlayabilir. Endüstriyel, sivil ve hatta askeri alanlarda önemli rol oynayacak bir dizi yeni yöntem, uygulama ve ürün üretilmesi bekleniyor.