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酷冷搏液态金属导热垫深度剖析

晨怡热管 2008-12-9 22:25:16
内容摘要: 
  金属要具有流动性,必然是处于熔化状态,但金属的熔点基本上在100℃以上,对计算机普通应用来说,要让处理器工作温度在金属的熔点以上不太现实。自然界唯一在常温下具有流动性的金属汞(Hg),正是因为其熔点低(-38℃)才会在常温下呈液体形态,但汞具有很高危害性以及粘度太小太易流动等原因,也是不可能把它当导热介质来应用。 

  纯金属难以达到我们的愿望,那合金呢?人们发现,两种金属融合变成合金的过程,虽然只是物理变化,但是其分子间的排列的变化让新的合金通常拥有全新的物理特性。一般来讲,合金由于是不同分子(原子)的混合,因此分子间填充较充分,同种分子(原子)之间的作用力减弱,因此一般呈现出溶点低,硬度大等特点。某些掺杂形成的合金中掺杂成分尽管很小,却产生相当大的影响。
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  简单地说,就是可以用几种常温下是固态的金属做出常温下是液态的合金,或者是比常温稍高即可熔化成液态的合金。


  德国的Coollaboratory
(酷冷搏)率先将这种技术应用到计算机散热中,他们研发出了使用液态金属(Liquid metal)的导热介质,完全由100%液态金属所组成,不包含任何非金属添加物质,也不包含其他固态物质,特殊设计使其流动性不大并不会造成太大的问题,可以很好的利用液态金属的高导热性。但这种液态金属也有不小的副作用,比如不容易保存,很难涂匀,更麻烦的是对铝材质的散热器有严重的腐蚀作用。所以不久后,Coollaboratory推出了升级产品,简单易用的液态金属导热垫(Liquid MetalPad)。

产品简介:

  2007年9月,Coollaboratory正式进军中国(授权北京北天致远科技公司代理),中文名为“酷冷搏”,国内用户可以使用到与世界同步的高性能的产品。


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 酷冷搏液态金属导热垫中文包装(1片装)

  酷冷搏液态金属导热垫采用透明包装,非常简洁,目前产品有1片试用装,3片超值装,5片共享装,价格从65元到199元不等



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 每片的大小为38*38mm

  酷冷搏液态金属导热垫看起来就和一张锡箔差不多,每片的大小为38*38mm,如果热源表面积较小,需要简单裁剪下,液态金属导热垫的大小应该和与硬件接触部分的大小保持一致。但是对于Nvidia GF8800系列显卡(43*43mm),这样的尺寸就显得小了


  据称还有20*20mm规格尺寸的包装,主要是应用于表面积较小的显卡核心。



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成份:


  一开始我们就说过,只有合金才能让金属的熔点降低,熔点为59℃的酷冷搏液态金属导热垫肯定是一种合金无疑。


  酷冷搏液态金属导热垫的化学成份为铟(In)、铋(Bi)和铜(Cu)
,不含有汞、锌等有害金属,从安全无害的角度来说,它是非常可靠的。

  铟(Indium)金属显银白,光泽亮丽,熔点低(156.6℃),沸点高(2080℃),传导性好,延展性好,可塑性强,可压成极薄的金属片。合金中每加1%铟,可降低熔点1.45℃,是制造低熔点合金的良兵利器。


  铋(Bismuthum)的熔点低(271℃),很早就被用来制作易熔合金(熔点在45-100℃),含铋的易熔合金被广泛应用于防火、防电设备以及一些蒸汽锅炉的安全塞上,一旦发生火灾时,一些水管的活塞会“自动”熔化,喷出水来。


  但是铋的导热性比较差,在金属中排倒数第二(仅强于汞),因此酷冷搏液态金属导热垫中加入了导热能力出众的铜(Copper),以强化导热垫的传热能力。


  现在就很明确了,酷冷搏液态金属导热垫是铟、铋和铜三种金属的合金,其中铋的作用主要是降低熔点,铟的作用主要是让合金具有较强的延展性(能压成薄薄的金属片),另外也可以降低合金的熔点,而铜的作用主要是加强合金的导热能力


 


熔点:59℃

  酷冷搏液态金属导热垫在常温下是固态的,当温度达到59℃以上时,它会熔化成液态,从而具有流动性能够渗透到处理器或散热器表面的缝隙中。


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 导热垫赫然变成了“导热膏”

  当液态金属导热垫熔化后,变成粘度非常大的膏状流体,这时候和常见的硅脂很相似,当冷却后,又会重新回到固体状态。


  但是对于目前的处理器功耗来说,59℃似乎有些高了,正常使用难以达到这样的温度,都需要人为干预让处理器温度上升到熔点以上(即上面推荐的几种方法),如果能把熔点再降低些,比如49℃,操作上就更容易了,也不会存在保存的问题。


 


它是导电的:


  金属具有良好的导电性,这一点大家都知道,如果问液态金属是不是也导电,估计有些人就会有些犹豫了。实际上液态金属和金属在本质上是一样的,同样具有良好的导电能力,同样是依靠自由电子定向迁移形成电流。


  Coolaboratory提供的任何关于液态金属导热垫资料中,对其导电性只字未提,不知道是因为过于常识性没必要提醒还是有所顾忌避而不谈,我们测试的结果,酷冷搏液态金属导热垫是导电的




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 酷冷搏液态金属导热垫是导电的

 

测试成绩



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  这次的测试,依旧采用上次硅脂横评时的平台和方法,具体请见《导热硅脂大比武测试平台及说明
》。

  测试平台是安装在机箱内的,并严格控制室温在26℃,为了更准确的表现出硅脂的性能,选择了Foxconn 8600GTS显卡作为目标,由于GPU核心表面积较小,在安装导热垫时更容易操作。


  Foxconn 8600GTS显卡频率比标准版略高,核心/显存频率为720/2260MHz(标准为675/2000MHz),其TDP功耗大约在80W,发热量也不小,在拷机时,温度都在60℃以上,足够能让酷冷搏液态金属导热垫熔化的,所以能较好表现出其导热能力。

  刚装上时显卡核心待机的温度为48℃,此时还未熔化。


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  用ATITool拷机,此时温度已超过59℃的熔点,最后温度在63-64℃间跳动:



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  熔化后再待机,温度降到了45℃,比未熔化时待机温度下降了3℃:



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测试总结

  当酷冷搏液态金属导热垫以一种崭新的形态展现在眼前时,完全颠覆了我们对传统导热介质的认识,对它充满好奇。在多次试用后,逐渐对它有了一个清晰的认识。


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  · 酷冷搏液态金属导热垫是一种合金,并不象国内某媒体说的那样还含有纤维


  · 酷冷搏液态金属导热垫的化学成分为铋、铟和铜,铋主用于降低熔点,铟主用于延展,铜主用于导热


  · 酷冷搏液态金属导热垫的熔点为59℃,要想达到最好效果,必须先让它熔化


  · 熔化后的导热垫呈膏状,并不能随意流动
  · 酷冷搏液态金属导热垫是导电的


  · 酷冷搏液态金属导热垫比传统导热硅脂更稳定,不存在挥发、油离等问题,可长年使用无需更换


  · 附送的清洁布反复摩擦是不会产生静电的


  · 酷冷搏液态金属导热垫的导热能力足以媲美顶尖的导热硅脂


 

  酷冷搏液态金属导热垫相对于传统导热介质最大的优势在于化学稳定性好,导热能力出色,但是还没达到独狐求败的地步,同时它还面临时一些困难:

 

  · 价格昂贵,38*38mm大小的导热垫参考价为65元

  · 酷冷搏液态金属导热垫大多数情况下比传统硅脂更难安装

  · 熔点稍高,如果能降低到49℃就更好

  · 不适合用于表面积大于38*38mm的热源(如GF8800显卡)

 

  酷冷搏液态金属导热垫的出现,让发烧友有了更多的选择,而且还是一个不错的选择,值得尝试。抛除价格上的原因,对乐于频繁折装散热器的发烧友来说,液态金属导热垫远不如传统导热硅脂来的方便,相反的,液态金属导热垫同样也能让你一劳永逸。如果它在导热能力上能抛开传统导热介质(如调整合金中铜的比例),前景会更加美好,更能吸引超级发烧友的注意。
责任编辑: banye 参与评论
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