Flüssige Wärmeleitmaterialien gibt es in zwei Formen:
- Metals liquid at room temperature
- Phase change metals
Der Hauptunterschied zwischen den beiden liegt in der Temperatur, bei der diese Legierungen geschmolzen werden.
Flüssige Metalle bleiben bei Raumtemperatur geschmolzen. Die folgenden drei Flüssigmetall-Legierungen werden bei Temperaturen unter 30 °C flüssig.
– Indalloy 51 (62.5Ga, 21.5In, 16.0Sn)
– Indalloy 46L (61.0Ga, 25.0In, 13.0Sn, 1.0Zn)
– Pure Gallium
Phasenwechselmetalle werden in fester Form verwendet und schmelzen, wenn sie erhitzten Verbindungstemperaturen ausgesetzt werden. Die gängigste Phasenwechsel-Legierung schmilzt bei 60 °C.
- Indalloy 19 (51In, 32,5Bi, 16,5Sn)
Die Vorteile der Verwendung dieser Flüssigmetall-Wärmeleitmaterialien sind vielfältig und umfassen unter anderem:
- Extrem niedriger Wärmewiderstand
- Der mit der Indalloy 51 erzielte Widerstand wurde mit weniger als 0,015 cm2-°C/W getestet.
- Metall in seiner flüssigen Form hat praktisch keinen Übergangswiderstand
- Hohe Wärmeleitfähigkeit
- Als vollständig metallisches thermisches Grenzflächenmaterial ist die Wärmeleitfähigkeit des Materials erstklassig
- Ability to Withstand Dramatic Thermal Expansion Mismatch
- Die geringe Fließspannung von Flüssigmetallen ermöglicht es ihnen, den Oberflächenkontakt aufrechtzuerhalten, während die Substrate bei Strom- oder Temperaturschwankungen pumpen.
- Extrem niedrige Bondlinestärken
- Liquid metals can be compressed to thicknesses below 0.001″
One difficulty encountered when using these alloys is the ability to contain them. All of the alloys which are liquid at room temperature contain gallium. Gallium is corrosive to various metals, especially when hot. As the temperature of the gallium is raised, it becomes increasingly corrosive, reacting through thicker layers in a short amount of time. One metal which gallium is very reactive with is aluminum. It will corrode through .002″ thick aluminum foil within hours at room temperature, and at 500°- 1,000°C, this reaction becomes much faster.
Gallium reagiert jedoch nicht mit anderen Metallen wie Molybdän, Wolfram und Nickel.
Gallium reagiert nicht nur mit Metallen, sondern haftet auch an nicht-metallischen Materialien, was seine Verpackung erschwert. Bleiben Sie dran für meinen nächsten Blogbeitrag, in dem es um Verpackungsoptionen für Flüssigmetalle gehen wird.
