Một giọt kim loại lỏng.
Gali ăn mòn nhôm. Bức ảnh này được chụp sau khi gali phản ứng với một tấm giấy bạc. Nguồn ảnh: http://sci-toys.com/scitoys/scitoys/thermo/liquid_metal/liquid_metal.html
Vật liệu giao diện nhiệt lỏng có hai dạng:
- kim loại lỏng ở nhiệt độ phòng
- kim loại thay đổi pha
Sự khác biệt chính giữa hai loại này là ở nhiệt độ mà các hợp kim này nóng chảy.
Kim loại lỏng vẫn nóng chảy ở nhiệt độ phòng. Ba hợp kim kim loại lỏng sau đây trở thành chất lỏng ở nhiệt độ dưới 30 °C.
– Indalloy 51 (62.5Ga, 21.5In, 16.0Sn)
– Indalloy 46L (61.0Ga, 25.0In, 13.0Sn, 1.0Zn)
– Gali nguyên chất
Kim loại thay đổi pha được áp dụng ở dạng rắn và nóng chảy khi tiếp xúc với nhiệt độ mối nối được gia nhiệt. Hợp kim thay đổi pha phổ biến nhất nóng chảy ở 60°C.
– Indalloy 19 (51In, 32.5Bi, 16.5Sn)
Có rất nhiều lợi thế khi sử dụng vật liệu giao diện nhiệt kim loại lỏng này, bao gồm:
- Khả năng chịu nhiệt cực thấp
- Độ bền thu được từ Indalloy 51 được thử nghiệm là nhỏ hơn 0,015 cm2-°C/W.
- Kim loại ở dạng lỏng hầu như không có điện trở tiếp xúc
- Độ dẫn nhiệt cao
- Là vật liệu giao diện nhiệt hoàn toàn bằng kim loại, độ dẫn nhiệt khối là cao cấp
- Khả năng chịu được sự giãn nở nhiệt đáng kể
- Ứng suất chảy thấp của kim loại lỏng cho phép chúng duy trì tiếp xúc bề mặt trong khi chất nền bơm trong quá trình tuần hoàn nguồn điện hoặc nhiệt độ
- Độ dày liên kết cực thấp
- Kim loại lỏng có thể được nén đến độ dày dưới 0,001"
Một khó khăn gặp phải khi sử dụng các hợp kim này là khả năng chứa chúng. Tất cả các hợp kim ở dạng lỏng ở nhiệt độ phòng đều chứa gali. Gali ăn mòn nhiều kim loại, đặc biệt là khi nóng. Khi nhiệt độ của gali tăng lên, nó trở nên ăn mòn ngày càng nhiều, phản ứng qua các lớp dày hơn trong một khoảng thời gian ngắn. Một kim loại mà gali phản ứng rất mạnh là nhôm. Nó sẽ ăn mòn qua lá nhôm dày 0,002" trong vòng vài giờ ở nhiệt độ phòng và ở 500°-1000°C, phản ứng này trở nên nhanh hơn nhiều.
Tuy nhiên, gali không phản ứng với các kim loại khác như molypden, vonfram và niken.
Ngoài phản ứng với kim loại, gali cũng có thể bám vào các vật liệu không phải kim loại, khiến việc đóng gói trở nên khó khăn. Hãy theo dõi bài đăng trên blog tiếp theo của tôi, trong đó sẽ thảo luận về các tùy chọn đóng gói cho kim loại lỏng.
