液金是什么?

液金是什么?

液态金属的简称。

首先要明白,

原因就是:无论芯片封装与散热器的接合再致密,中间总有一层薄薄的空气。

而空气的导热能力只有0.024W/mk。

属于热的不良导体。

芯片发热不容易传出去,散热器又接不到足够的热。

最后导致高温,甚至烧毁芯片。

寻常硅脂的导热能力只有5~8W/mk。

但是,硅脂到底还是比空气好太多。相当于比空气提升了至少200倍的导热能力。

大部分硅脂为了更方便涂抹,掺了大量有机溶剂来软化。结局就是时间长了,这些溶剂挥发,硅脂接合层出现微观空洞,甚至接合层破裂,最终导致硅脂导热能力下降。

但是硅脂有着绝大多数导热材料不具有的三大优势:

硅脂成分

硅氧树脂、聚氨酯、丙烯酸聚合物这些东西都是石油化工的产物,跟塑料一家人,已经是烂大街的东西了。

裆燃硅脂还有其他优点:

无毒无害(除非你非要吞它一管子)、

有机聚合物不易导电、

容易软化黏度适中便于涂抹。

电脑涂了硅脂,不流失不蒸发,电脑亩产一千八。

然而人的欲望是无穷的。

在追求更快更高更强的道路上,

有一些人开始想要更强大的导热膏体,找到更合适的材料,让散热效率更高了,CPU就能更稳定输出了。。。

计划很理想,但第一步就遇到了问题。

常识让我们知道:

(有人提到金刚石导热能力最强,但把它加工成软膏还是放弃吧,金刚石只能作为粉末,充当硅脂这些本来就软的导热材料的辅料)

大部分金属能同时满足:材料便宜量大、导热系数高、无毒无害、具有延展性好几个基本条件的。

大部分金属在-25℃到200℃并不是液态或柔软的,

而且金属大部分都是低电阻物质,

稍有不慎,容易导致短路。。。

而延展性好的金属也有一堆问题:

不是太贵就是散热器的那点压力压不动。。。

于是有了一种工艺:

简单说,就是先把介质金属加热到软化,再让它连接芯片部件和散热部件。

这种工艺常见于CPU的顶盖外壳与CPU核心之间。

钎焊工艺确实解决了金属不易涂抹的问题,

但是把它作为CPU散热器连接工艺又有了新问题。

且不说焊CPU顶盖那一小片的成本就已经很高了,你要焊一整个CPU散热器上去。

哪怕你克服了良率和成本问题,还要面对一个非常尴尬的结果:

DIYer们很难把散热器拆下来。

因为DIYer们可没有专用的钎焊机。

没法自由安装自己想要的散热器了,而且散热器还决定了机箱也要配合它。

没法自由组电脑了,以后怎么种庄稼?

好在地球给人类关了一扇门,还开了一扇窗户。

其实液态金属虽然少,但并非没有。

而我们日常生活中,曾经最常见的常温液态金属,就是Hg汞。

但是地球人都知道啊,

这玩意儿有个致命问题:

而且常温流动性非常大,很难物理定型控制。

因此,温度计也必须把它封印在玻璃里,还得小心翼翼使用。

拿来当散热介质?

太太,你也不想你丈夫的电脑放几年成了毒气弹吧?

而钠钾合金这类液态金属虽然常温液态可控,

但是这玩意儿有非常强大的还原性,属于极端活泼金属。

说人话就是:

所以这玩意儿虽然在核电站里用,但是维持在一个密闭无氧气的环境下。。

而大部分DIYer没有真空室和惰性气体室。

玩这东西就像在玩火。。。

至于铅铋合金,那玩意儿液化需要起步温度150℃。。。

意味着常温下比水泥7921还难涂。

拿去当核电站导热材料合适,毕竟核电站最不缺的,就是热。。。

那么就没有合适的液态金属了吗?

有。。。

那就是镓。

镓虽然也会氧化,但是本身并不像钠钾那样极端活泼,并且镓的氧化物可以阻止氧气继续侵犯剩下的镓单质。

再掺入其他金属以后还可以进一步延缓氧化。

其实镓也有毒性,但是镓比汞的好处是:

虽然两者熔点都低,但是镓的沸点非常高,超过2000℃,意味着非常难蒸发。

导热系数可以达到16~30W/mk。

意味着:

哪怕最低导热能力的镓合金,

也能超过硅脂的天花板。

这么好的东西,就剩下了两个问题:

贵,和导电。

贵是你的问题,不是镓基合金的问题。

而导电这个问题,小心翼翼做好绝缘层,还是可以克服的。

所以,涂抹镓基合金需要做好绝缘保护。

但还是会有倒霉孩子漏电被玩坏的。

然而折腾这么多,

你会发现:

还是老老实实上硅脂算了。

唉。。。

硅脂换液金带来的散热提升,就像拼多多任务一样,你还要再拉几个人,才可以把进度提升到99.99999999%……

没错,硅脂导热系数,在整个散热系统面前,只是一小部分。

最关键的问题,还是有没有足够的冷媒给你整个散热系统充分接触。

所以,散热器厂家就开始了散热器的不断改造。

用热管把热量尽可能快得送给鳍片,

一根热管不够用两根,两根还不够就要用四根,四根不够就用6根。。。。

还要进一步扩大鳍片规模。

从下压式变成塔式,再由单塔扩大为双塔甚至三塔。。。

甚至干脆直接把水管接到CPU顶盖上,让水流充分把热量带走,再交给更大规模的散热鳍片(冷排)。。。。

水冷,其实本质上还是要靠鳍片散热。

而硅脂,只是一个快递员,它只负责把热量传到下一站。

改脂为金只是让快递员效率更高了,但是整个散热器并没有把热量凭空消失的能力。

而真正把这些热量带走的,还是与散热鳍片接触的冷空气。

你只改脂不改鳍片和热管,

就像你把腿脚不好的老冯换成了腿脚飞快的小冯。

可是换人的结果也只能把鸡汤更快地送上餐桌,

但是大家(散热鳍片)都不喝,也没法实现毒死大家这个目标。

硅脂:我一个催逝员,我不打扰,我先走了。

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