Les matériaux d'interface thermique liquide sont disponibles sous deux formes :
- Metals liquid at room temperature
- Phase change metals
La principale différence entre les deux réside dans la température à laquelle ces alliages entrent en fusion.
Les métaux liquides restent en fusion à température ambiante. Les trois alliages métalliques liquides suivants deviennent liquides à des températures inférieures à 30 °C.
– Indalloy 51 (62.5Ga, 21.5In, 16.0Sn)
– Indalloy 46L (61.0Ga, 25.0In, 13.0Sn, 1.0Zn)
– Pure Gallium
Les métaux à changement de phase sont appliqués sous forme solide et fondent lorsqu'ils sont exposés à des températures de jonction élevées. L'alliage à changement de phase le plus répandu fond à 60°C.
- Indalloy 19 (51In, 32.5Bi, 16.5Sn)
Les avantages de l'utilisation de ces matériaux d'interface thermique à base de métal liquide sont nombreux :
- Résistance thermique extrêmement faible
- La résistance obtenue avec l'Indalloy 51 a été testée comme étant inférieure à 0,015 cm2-°C/W.
- Le métal sous forme liquide n'a pratiquement pas de résistance de contact.
- Conductivité thermique élevée
- En tant que matériau d'interface thermique entièrement métallique, la conductivité thermique globale est premium
- Ability to Withstand Dramatic Thermal Expansion Mismatch
- La faible contrainte d'écoulement des métaux liquides leur permet de maintenir le contact avec la surface alors que les substrats sont pompés pendant les cycles d'alimentation ou de température.
- Épaisseurs ultra-faibles de la ligne de démarcation
- 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.
Le gallium n'est cependant pas réactif avec d'autres métaux tels que le molybdène, le tungstène et le nickel.
En plus de réagir avec les métaux, le gallium peut également adhérer à des matériaux non métalliques, ce qui rend son conditionnement difficile. Restez à l'écoute de mon prochain billet qui traitera des options d'emballage pour les métaux liquides.
