緊跟當下熱點(diǎn)，把握最新動(dòng)態(tài)
液態(tài)金屬也稱(chēng)塊狀非晶，原子呈無(wú)序排列，無(wú)晶界，微觀(guān)結構均勻，無(wú)析出相。而傳統金屬原子呈有序排列，有晶界，有析出相，微觀(guān)結構不均勻。材料的性能 大多由內部結構決定。它在常溫常壓下呈液態(tài)，由于其不定性的液體形態(tài)使得液態(tài)金屬具有極佳的電性能、熱力學(xué)性能和導熱性能。根據成分配比，液態(tài)金屬材料會(huì )具備不同的功能屬性，如吞噬效應和自驅動(dòng)等特殊功能，在電子制造、散熱、空間、生醫等領(lǐng)域有著(zhù)重要應用前景，是近年來(lái)學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界關(guān)注的熱點(diǎn)。其中，液態(tài)金屬在熱管理領(lǐng)域的應用主要體現在熱界面材料、對流循環(huán)和相變儲能。
熱界面材料是用于涂敷在散熱器件與發(fā)熱器件之間用以降低接觸熱阻所使用的材料的總稱(chēng)。目前，市場(chǎng)上常用的熱界面材料主要是有機硅脂，其不足之處在于熱導率較低，一般只有0.2 W/（m·K）左右，其導熱能力有限。在導熱硅脂中添加高導熱納米顆?？梢蕴嵘錈釋?，比如，添加銅或鋁納米顆?？梢允蛊錈釋实竭_1 W/（m·K）左右，但在高熱流場(chǎng)合還是難以滿(mǎn)足實(shí)際需求。與普通的硅脂熱界面材料相比，液態(tài)金屬熱界面材料的熱導率更高，具有熱阻低、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)。液態(tài)金屬在熱界面材料方面的使用形式主要有液態(tài)金屬導熱膏和金屬導熱墊片兩種。
基于液態(tài)金屬的微小流道冷卻技術(shù)被認為是解決高熱流芯片冷卻難題的一種有效方案。利用液態(tài)金屬作為傳熱介質(zhì)，主要應用領(lǐng)域是散熱空間小，結構緊湊的微小型電子設備的散熱，例如平板電腦和筆記本電腦。2002年，中國科學(xué)院理化技術(shù)研究所提出將室溫液態(tài)金屬引入到高性能計算機芯片冷卻當中，將室溫液態(tài)金屬引入民用電子器件冷卻是一種重要突破，改變了人們對于傳統液態(tài)金屬材料的認識，并由此開(kāi)啟了液態(tài)金屬在電子芯片冷卻領(lǐng)域的應用。由于液態(tài)金屬具有優(yōu)越的高熱性能，在微流道冷卻技術(shù)等超級芯片冷卻領(lǐng)域具有顯著(zhù)優(yōu)勢，散熱能力遠優(yōu)于傳統水冷。
實(shí)例分析
以小米9 pro5G版為例，其采用了VC液冷散熱系統，其中加入了5層石墨、高導熱銅箔，同時(shí)還有導熱凝膠高散熱材料，這一些散熱方式的加入也是讓手機的CPU核心溫度最高降了10.2℃。
大家應該注意到了其中導熱凝膠高散熱材料，這款散熱材料有點(diǎn)類(lèi)似于本身電腦CPU上的硅脂，它和硅脂的功能一樣，為了有效將CPU中的熱量有效導出給熱管進(jìn)行散熱，所以這也是熱界面材料從電腦端轉向移動(dòng)端使用的案例。
對于以上案例所出現的導熱凝膠這一熱界面材料，其實(shí)使用液態(tài)金屬來(lái)替代或許會(huì )有更好的效果。一般來(lái)說(shuō)熱界面材料導熱率越高其自然熱阻越小，那么相應的界面熱阻也就越小，對于導熱來(lái)說(shuō)效果也就越好。
傳統的導熱界面材料主要是硅脂類(lèi)，近幾年通過(guò)高達熱納米顆粒的摻雜也是將導熱率控制在了4~8W/(m·K)水平，而對于處于室溫液態(tài)金屬熱界面材料直接就將導熱率提升一個(gè)量級，達到了10~40W/(m·K)水平，這樣將會(huì )在散熱方面更有所突破。
對于5G市場(chǎng)散熱問(wèn)題或許在開(kāi)始階段已經(jīng)成為了剛需所在，而液態(tài)金屬也是作為在這一時(shí)代的散熱技術(shù)儲備，各種科研人員在背后的努力是為了更好的再明天需要之時(shí)所為之所用。
面對當前散熱市場(chǎng)的需求，液態(tài)金屬相變材料系列也經(jīng)過(guò)了有關(guān)的測試，在性能方面伴隨溫度的變化來(lái)滿(mǎn)足不同溫度區間的散熱需求，這樣也讓散熱處于一個(gè)動(dòng)態(tài)的變化中，滿(mǎn)足不同的散熱需求。
所以5G手機散熱市場(chǎng)的切入是液態(tài)金屬的一小步，但是背后也就是液態(tài)金屬對5G整個(gè)市場(chǎng)的大步邁入。
