液态金属散热膏：散热液态金属产业发展大趋势
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- 发布时间：2023-04-21 15:52
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【概要描述】目前已经报道的低熔点金属相变材料的热导率多处在10~40 W/（m·K）量级，比传统的有机或无机相变材料高出了2个数量级，因此其相变热控能力也远优于传统材料，可以更加高效地保障电子器件温度始终处在允许的范围内，保证其工作效率、稳定性和寿命。
液态金属散热膏：散热液态金属产业发展大趋势
【概要描述】目前已经报道的低熔点金属相变材料的热导率多处在10~40 W/（m·K）量级，比传统的有机或无机相变材料高出了2个数量级，因此其相变热控能力也远优于传统材料，可以更加高效地保障电子器件温度始终处在允许的范围内，保证其工作效率、稳定性和寿命。
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2004年，国际电子制造计划相关技术路线图提出预测，到2020年左右，高性能芯片的运行功率或可达到360 W，相应地，其发热热流密度将高达190 W/cm2，这已经接近于核反应堆一回路的热流密度。事实表明，高端芯片产业的发展已经超出技术路线图的预测，部分高性能芯片工作时的发热热流密度已达到300 W/cm2。2012年和2016年，《自然》杂志两篇文章相继指出，芯片“热障”难题已成为阻碍其进一步发展的关键挑战，急需开发相应的高性能冷却技术。今天擅长分析液态金属散热的科威液态金属谷就为大家分享关于“液态金属散热膏：散热液态金属产业发展大趋势”
室温液态金属超级散热技术将打破高端器件面临的“热障”问题。中国科学院理化技术研究所副研究员何志祝说，液态金属芯片热控技术热导率是水的60-70倍，液态温区横跨零下10℃-零上2000℃。这项技术将为航空航天、军工国防、工业制造等领域带来重大前景。
冷却技术随着冷却需求的提升而不断发展。传统的空气自然对流冷却和空气强制对流冷却散热能力较差，仅适用于热流密度10 W/cm2以下的情形 ；热管冷却是目前笔记本电脑散热的主流技术，一般可以应对热流密度在10~100 W/m2范围内冷却需求 ；对于更高热流密度的芯片冷却，目前研究的热点是液冷技术，特别是以水为工质的液冷技术。尽管水冷技术的冷却能力已经较传统技术有很大的提升，但由于水的热导率较低（室温下为0.6 W/（m·K）），限制了其对流换热能力，因此研究者们提出了一系列强化传热措施，包括纳米流体、微小通道等等。微小流道水冷技术可以应对比如100~1 000 W/m2量级的极端冷却需求，但是由于其存在流动阻力大、流道容易堵塞等问题，目前还难以应用。因此，研究者们一直致力于寻找更加高效的冷却工质和冷却方法。室温液态金属冷却技术正是在这样的背景下孕育而出，其固有的高热导率赋予了其优异的传热能力，因此一经提出就备受国内外学者和产业界的广泛关注。经过十几年的发展，液态金属冷却技术不断完善和延伸，形成了其特有的技术体系，并且还在持续的快速发展当中。
银白色的外观，金属的本质，却可以像液体一样流动，还拥有沸点高、导电性强、导热率高等特质，这就是神奇的液态金属。在云南省曲靖市举行的中国第二届液态金属产业技术高峰论坛上，100余项液态金属前沿技术及产品集中亮相，80%的技术产品首次面世。
2012年，中科院理化所刘静研究员团队提出了低熔点金属类新型相变材料体系，用于芯片热冲击防护和中低温区间的热能储存，其中，芯片或电子器件的热控应用主要包括智能手机和高密度移动硬盘等间断性使用的设备。目前已经报道的低熔点金属相变材料的热导率多处在10~40 W/（m·K）量级，比传统的有机或无机相变材料高出了2个数量级，因此其相变热控能力也远优于传统材料，可以更加高效地保障电子器件温度始终处在允许的范围内，保证其工作效率、稳定性和寿命。近几年的实验中以千瓦级超级芯片的冷却问题为例，来说明液态金属冷却技术在打破传统工质冷却极限，解决芯片“热障”难题中发挥的决定性作用。也在不少案例中，将直接面向工作功率1000 W，发热功率500 W（热流密度500 W/cm2）的超级芯片展开讨论，并分别探讨液态金属微通道冷却、液态技术热界面材料以及液态金属相变热缓冲技术在其中起到的关键作用。
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