Что такое жидкий металл

Термин «жидкий металл» обычно используется в двух контекстах: как описание физического состояния вещества и как название специфических сплавов, применяемых в технике и электронике. 1. Физическое состояние В широком смысле — это любой металл или сплав, находящийся в жидком агрегатном состоянии. Это происходит, когда температура вещества превышает его точку плавления.

• Ртуть (Hg): Единственный чистый металл, который остается жидким при стандартной комнатной температуре ( $T_{melt}\approx -38,8$ °C). Другие металлы: Большинство металлов (железо, медь, золото) становятся жидкими только при очень высоких температурах в металлургических печах.

2. Сплавы с низкой температурой плавления В современной технике под «жидким металлом» чаще всего подразумевают эвтектические сплавы, которые остаются жидкими при комнатной или близкой к ней температуре. Наиболее известным является Галинстан (сплав галлия, индия и олова). Основные характеристики таких сплавов:

• Высокая теплопроводность: Значительно превосходит традиционные термопасты на основе силикона.
• Электропроводность: Являются проводниками, что требует осторожности при использовании.
• Смачиваемость: Способность плотно прилегать к металлическим поверхностям, минимизируя термическое сопротивление.

3. Применение в электронике Жидкий металл широко используется в качестве термоинтерфейса для охлаждения высокопроизводительных процессоров (CPU) и графических чипов (GPU).

• Эффективность: Он позволяет снизить температуру чипа на 10–20 градусов эффективнее, чем качественная термопаста.
• Особенности использования:
  • Коррозия: Жидкий металл на основе галлия разрушает алюминий, превращая его в хрупкую труху. Его можно использовать только с медными или никелированными радиаторами.
  • Риск замыкания: Из-за текучести и проводимости случайная капля на материнской плате может вызвать короткое замыкание.

4. Промышленное и научное использование Помимо компьютерной техники, жидкие металлы применяются в следующих областях:

1. Ядерная энергетика: Жидкий натрий или сплав свинец-висмут используются в качестве теплоносителей в реакторах на быстрых нейтронах.
2. Медицина: Замена ртути в современных безртутных термометрах.
3. Гибкая электроника: Создание деформируемых проводников и эластичных микросхем.

Сравнение с классической термопастой

Я могу составить для вас подробную инструкцию по правильному нанесению жидкого металла на процессор или подготовить список совместимых материалов для систем охлаждения.