Kim loại lỏng hay còn gọi là dây dẫn nhiệt kim loại lỏng hoặc chất làm mát kim loại lỏng, là một loại môi trường làm mát bao gồm các hợp kim có điểm nóng chảy thấp. Nó có nhiệt dung riêng cao, độ dẫn nhiệt cao, điểm nóng chảy thấp và điểm sôi cao. Hiện nay, nó chủ yếu được sử dụng trong các lĩnh vực như dẫn nhiệt lò phản ứng hạt nhân và làm mát chip máy tính. Chất làm mát kim loại lỏng phổ biến bao gồm hợp kim natri-kali, hợp kim chì-bismuth và hợp kim gali-indium.
Kim loại lỏng phổ biến nhất được sử dụng trong các sản phẩm điện tử là hợp kim gốc gali. Trên thực tế, không có nhiều khác biệt giữa dẫn nhiệt kim loại lỏng và mỡ silicon truyền thống về mặt ứng dụng trong các sản phẩm điện tử. Chúng đều nhão và được sử dụng để dẫn nhiệt giữa vỏ chip và tản nhiệt.
- Sự khác biệt giữa mỡ silicon truyền thống và dẫn nhiệt kim loại lỏng
Mỡ silicon được sử dụng để lấp đầy các khoảng trống giữa vỏ CPU và tản nhiệt như một chất dẫn nhiệt. Các hạt trong mỡ silicon truyền thống chỉ ở cấp độ micromet, nhưng kim loại lỏng có thể đạt tới cấp độ nanomet. Điều này có nghĩa là kim loại lỏng có thể che phủ tốt hơn những khoảng trống mà mắt thường không nhìn thấy được. Ngoài ra, kim loại lỏng chứa một lượng lớn nguyên tố kim loại nên dẫn nhiệt tốt hơn.
Hệ số dẫn nhiệt quyết định chất lượng của dây dẫn nhiệt. Các loại mỡ silicon hiện có trên thị trường thường có hệ số dẫn nhiệt nằm trong khoảng từ 5W/mK đến 12,5W/mK. Hệ số dẫn nhiệt của kim loại lỏng có thể đạt tới 128W/mK, mặc dù hệ số dẫn nhiệt trên thị trường thường dao động từ 20W/mK đến 80W/mK. Nói một cách đơn giản hơn, việc sử dụng kim loại lỏng có thể làm giảm nhiệt độ CPU khoảng 10°C so với việc sử dụng mỡ silicon trong cùng một thiết bị.
- Đặc trưng
- Kim loại lỏng có độ dẫn nhiệt cao hơn nhiều so với nước, không khí và nhiều môi trường phi kim loại. Do đó, bộ làm mát chip kim loại lỏng có thể đạt được khả năng truyền nhiệt hiệu quả hơn và tản nhiệt cực cao so với làm mát bằng nước truyền thống.
- Độ dẫn điện cao của kim loại lỏng cho phép nó được điều khiển bằng bơm điện từ mà không cần bất kỳ bộ phận chuyển động nào, mang lại hiệu suất cao, tiêu thụ năng lượng thấp và không gây tiếng ồn.
- Kim loại lỏng không dễ bay hơi hoặc rò rỉ, an toàn, không độc hại, ổn định về mặt hóa học, dễ tái chế và đảm bảo hệ thống làm mát hoạt động hiệu quả, lâu dài, ổn định.
- Thuận lợi
- Hiệu suất làm mát vượt trội.
- Làm mát bằng kim loại lỏng là lựa chọn tối ưu để giải quyết các vấn đề về dòng nhiệt cực cao khi mật độ dòng nhiệt tăng lên.
- Độ dẫn điện cao của kim loại lỏng cho phép nó được điều khiển bằng bơm điện từ mà không cần bất kỳ bộ phận chuyển động nào, mang lại hiệu suất cao, tiêu thụ năng lượng thấp và không gây tiếng ồn.
- Ống kim loại lỏng có thể được bố trí linh hoạt, có thể uốn cong nhiều lần và có thể dễ dàng truyền nhiệt ở khoảng cách xa.
- Kim loại lỏng không dễ bay hơi hoặc rò rỉ, an toàn, không độc hại, ổn định về mặt hóa học và có thể đảm bảo hệ thống làm mát công suất cao (>1KW) hoạt động hiệu quả, lâu dài, ổn định.
Nhìn chung, với khả năng dẫn nhiệt và truyền nhiệt tuyệt vời, công nghệ làm mát kim loại lỏng có thể cung cấp các giải pháp toàn diện và hiệu quả cho nhu cầu làm mát công suất cao. Nó được kỳ vọng sẽ tạo ra một loạt các phương pháp, ứng dụng và sản phẩm mới trong các lĩnh vực công nghiệp, dân sự và thậm chí cả quân sự, đóng một vai trò quan trọng.