Una gota de metal líquido.
El galio es corrosivo para el aluminio. Esta foto se tomó después de que el galio reaccionara con una lámina de papel de aluminio. Fuente de la imagen: http://sci-toys.com/scitoys/scitoys/thermo/liquid_metal/liquid_metal.html
Los materiales de interfaz térmica líquida están disponibles en dos formas:
- metales líquidos a temperatura ambiente
- metales de cambio de fase
La principal diferencia entre ambas radica en la temperatura a la que se funden estas aleaciones.
Los metales líquidos permanecen fundidos a temperatura ambiente. Las siguientes tres aleaciones de metales líquidos se vuelven líquidas a temperaturas inferiores a 30 °C.
- Indalloy 51 (62,5Ga, 21,5In, 16,0Sn)
- Indalloy 46L (61,0Ga, 25,0In, 13,0Sn, 1,0Zn)
- Galio puro
Los metales de cambio de fase se aplican en estado sólido y se funden cuando se exponen a temperaturas de unión elevadas. La aleación de cambio de fase más popular funde a 60 °C.
- Indalloy 19 (51In, 32,5Bi, 16,5Sn)
Las ventajas de utilizar estos materiales de interfaz térmica de metal líquido son muchas e incluyen:
- Resistencia térmica extremadamente baja
- La resistencia obtenida con el Indalloy 51 resultó ser inferior a 0,015 cm2-°C/W.
- El metal en estado líquido prácticamente no presenta resistencia al contacto
- Alta conductividad térmica
- Al tratarse de un material de interfaz térmica completamente metálico, la conductividad térmica a granel es premium
- Capacidad para resistir el dramático desajuste de la expansión térmica
- La baja tensión de flujo de los metales líquidos les permite mantener el contacto con la superficie mientras los sustratos se bombean durante los ciclos de potencia o temperatura.
- Espesores de línea de unión ultrabajos
- Los metales líquidos pueden comprimirse hasta espesores inferiores a 0,001".
Una dificultad a la hora de utilizar estas aleaciones es la capacidad de contenerlas. Todas las aleaciones que son líquidas a temperatura ambiente contienen galio. El galio es corrosivo para diversos metales, especialmente en caliente. A medida que aumenta la temperatura del galio, se vuelve cada vez más corrosivo, reaccionando a través de capas más gruesas en poco tiempo. Un metal con el que el galio es muy reactivo es el aluminio. A temperatura ambiente, corroe el papel de aluminio de 0,002" de grosor en cuestión de horas y, entre 500° y 1000°C, la reacción es mucho más rápida.
Sin embargo, el galio no reacciona con otros metales como el molibdeno, el wolframio y el níquel.
Además de reaccionar con los metales, el galio también se adhiere a materiales no metálicos, lo que dificulta su envasado. Esté atento a la próxima entrada de mi blog, en la que hablaré de las opciones de envasado para metales líquidos.
