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邹小姐：13326633089 -
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众所周知，电子元器(qi)件因高功耗(hao)产(chan)生的(de)(de)热量会缩(suo)短(duan)元器(qi)件的(de)(de)使(shi)用(yong)寿命，并(bing)随着时间的(de)(de)推移降(jiang)低(di)其性能。而目(mu)前市面(mian)上普遍采取的(de)(de)办(ban)法就(jiu)是在发热器(qi)件与散热器(qi)间使(shi)用(yong)热界(jie)面(mian)材料，降(jiang)低(di)界(jie)面(mian)热阻，以便(bian)元器(qi)件散热减缓老化过程。
提到这些用于电子产品的散热产品，你(ni)第一(yi)时间想到的想必是绝缘(yuan)的导热硅(gui)脂(zhi)或(huo)硅(gui)胶垫等(deng)产品对(dui)吧？不(bu)(bu)过这几年里，有(you)一(yi)位(wei)重量级选手已(yi)经站(zhan)上了赛(sai)道，它不(bu)(bu)仅不(bu)(bu)绝缘(yuan)，就连形态也是那(nei)么的与众不(bu)(bu)同(tong)，它就是“液态(tai)金属”。
能流动的(de)金属
液态金属(shu)导热剂的应用
其实液(ye)金(jin)并不是什么新(xin)鲜(xian)东西，此前(qian)一直(zhi)在(zai)(zai)(zai)高端领域活跃，近几年才出现在(zai)(zai)(zai)大众的(de)视线里。在(zai)(zai)(zai)民用(yong)之前(qian)，液(ye)态(tai)金(jin)属导热(re)剂(ji)常(chang)用(yong)与高能量(liang)密度的(de)界面，比如舰载(zai)激光(guang)炮，激光(guang)切割器，又或(huo)者在(zai)(zai)(zai)核(he)电站里作(zuo)为(wei)换热(re)液(ye)体。而近几年产出的(de)比特币矿机有的(de)也(ye)在(zai)(zai)(zai)用(yong)液(ye)态(tai)金(jin)属导热(re)剂(ji)在(zai)(zai)(zai)界面上(shang)。
比特币矿机
不过现在时代不一样了。随着科(ke)技的(de)(de)进步，以及人们对智能(neng)设(she)备散热(re)需求(qiu)的(de)(de)提升，液(ye)态金属在电脑(nao)等常用的(de)(de)电子产品中已(yi)开(kai)始(shi)受到重视(shi)，目前在CPU开盖上应用最广，目的是强化硅芯片与顶盖之间的导热介质性能，以追求极致的性能和散热。而且应用范围不仅限于DIY台式电脑整机，目前市面上也已经有采用液态金属散热方案的笔记本整机，如ROG 超神2s、超神X，以及惠普幻影精灵X。另外值得一提的是，索尼的PS5游戏主机在系统处理芯片上也采用液态金属热界面材料。
索尼在PS 5官方(fang)拆机视频中展示了(le)液(ye)态金属(shu)
液态金属有(you)何(he)优势？
那液态金属导热剂到底都(dou)有什(shen)么优势(shi)呢，让它即(ji)使有着“导电”这个大隐患，却依旧能在电子用散热产品中占据一席之地呢？
众所周(zhou)知，导(dao)热(re)系(xi)数(shu)是(shi)衡量(liang)导(dao)热(re)剂性(xing)能好坏的(de)一个重(zhong)要指标，导(dao)热(re)系(xi)数(shu)的(de)单位是(shi)W/m·K，指在稳定(ding)条(tiao)件下，1m厚的(de)物(wu)体，两侧表面温差为1℃时，在1h内通(tong)过1m²面积(ji)所(suo)传(chuan)导的(de)热量。导热系数越大，材(cai)料(liao)的(de)导热性越强。
与目(mu)前最(zui)常(chang)见的(de)导热材料——硅脂相比，目前最高导热系数的硅脂也仅能达到11W/m·K，而液态金属导热剂的导热系数能够达到73W/m·K，是传统硅(gui)脂的数倍。因此液态(tai)金属(shu)可以更(geng)快、更有效地传导(dao)出更(geng)多的热量。
硅(gui)脂被广泛应用(yong)于GPU、CPU散热模组中，它能填满电子元器件与散热模组之间的缝隙，以达到迅速传递热量的效果
由(you)于液态金属导热剂一般采用镓(jia)金属合金构成，镓(jia)原子最外(wai)层(ceng)只有(you)3个电子，原子之间相互束缚力很弱，镓金属熔点只有29.8℃，因此镓金属合金熔点更低，在常温下显液态，所以能够更好(hao)地渗透到CPU和散热模组之间的缝隙中达到更好的填充效果，迅速将CPU产生的热量传导至散热模组，从而有效控制机身温度，为用户们带来更加出色的散热性能——目前不论CPU还是GPU散热都有过实例，不同情况下温度能降低5-10℃，比如Radeon VII显卡换了液态金属就能降低5℃。
同时，液态金属(shu)还具有更高(gao)的(de)沸(fei)点，而(er)传(chuan)统硅脂(zhi)具(ju)有挥发(fa)度(du)，使(shi)用一段时(shi)间(jian)后会固化(hua)。所以液态金属导(dao)热剂耐用性更强。
液态金属(shu)就(jiu)没有缺(que)点吗？
谈(tan)完(wan)优点(dian)，就来说说液态(tai)金属的劣(lie)势。相较于(yu)采用绝缘性良好的(de)金(jin)属氧化物与有机硅氧烷复合(he)而成的(de)硅脂，液态金(jin)属最大的(de)劣(lie)势便(bian)是其具有导电性，一旦泄露到主板上便(bian)会造成不可挽回的(de)后果。
同时，镓(jia)(jia)基(ji)合金(jin)制(zhi)成的液态金(jin)属(shu)导(dao)热剂(ji)与铝(lv)制(zhi)品接触(chu)会(hui)产生互溶，互溶产生的混合物会(hui)导(dao)致(zhi)铝(lv)制(zhi)品出(chu)现(xian)脆裂(lie)，所以镓(jia)(jia)基(ji)液态金(jin)属(shu)导(dao)热剂(ji)无(wu)法(fa)应用于(yu)铝(lv)质(zhi)散热器上，一般只能(neng)用于(yu)铜(tong)质(zhi)散热器，不过(guo)也无法完全避免(mian)侵(qin)蚀。再者，因为液态金属具(ju)有一定的流动性，所以如果未能良好密封，在震动、摇晃设备后(hou)，可能出(chu)现(xian)液态金属泄漏。
镓和铝(lv)合金发(fa)生反应
最后还(hai)有一个缺点(dian)，贵。当然这种(zhong)情况下我(wo)们(men)也(ye)可以(yi)调侃说：贵不(bu)是(shi)产品(pin)(pin)的(de)问题，而是(shi)用户的(de)问题。不(bu)过(guo)认真来(lai)说，成(cheng)本(ben)确(que)实(shi)是(shi)产品(pin)(pin)是(shi)否能够得到推广的(de)重要因(yin)素，因(yin)此这点确(que)实(shi)是(shi)需(xu)要考虑(lv)的(de)。
改善液态金属应用(yong)性能的措施
不过呢，液(ye)金(jin)(jin)以(yi)上(shang)的(de)一些缺点(dian)，其实不无改善的(de)可能(neng)性。比(bi)如说容(rong)易泄露这(zhei)点(dian)，许多厂商(shang)在(zai)使用液(ye)态金(jin)(jin)属导热剂上(shang)都(dou)有着自(zi)己的(de)独门秘诀来避(bi)(bi)免损坏元器件。比(bi)如说华硕就已经(jing)为液(ye)态金(jin)(jin)属的(de)自(zi)动化涂抹处理(li)工(gong)艺申请(qing)了(le)专利，这(zhei)些方法可以(yi)精(jing)准涂抹适量的(de)液(ye)态金(jin)(jin)属，同时还避(bi)(bi)免液(ye)态金(jin)(jin)属渗(shen)出并导致周边电路短路。
再比如说镓(jia)基(ji)合金(jin)制成的液态(tai)金(jin)属容易侵蚀散热器(qi)，也是就(jiu)有(you)办法(fa)能解(jie)决的，像索尼(ni)就(jiu)采用了“镀镍”的方式来保护散热器。同时索尼还有介绍说，采用液态金属导热剂也有助于降低散热系统的整体成本——举例来说，假设某系统原本采用10日元的TIM搭配1000日元的散热器，现在换成100日元的TIM搭配500日元的导热剂也能达成相同散热效果的话，则总成本就能从1010日元降低至600日元。因此液态金属虽然单价贵，但实际应用中的散热系统成本却不一定会高。
散热器与液态(tai)金属TIM接触的部分采用电镀处理以防止腐蚀
总结
说了(le)那(nei)么(me)多(duo)，很显然(ran)液(ye)态金属是(shi)一个(ge)优(you)势劣势都很明显的(de)产品。不(bu)过(guo)相(xiang)信在未来，随着液态金(jin)属使(shi)用方(fang)式的研究更加成熟(shu)，会有(you)越(yue)来(lai)越(yue)多需(xu)要(yao)散热的(de)消(xiao)费(fei)级或企(qi)业级的(de)设备会选择(ze)液态金属作为导热剂，从(cong)而(er)将设(she)备性(xing)能极(ji)限压榨出来，得到更小、更强(qiang)的产品。
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