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中国全球首创液态金属散热 广泛用于军工等领域

在室温条件下,以镓为主要成分的液态金属可以像水一样流动。(科学报 童岱摄)中科院理化所全球首创的液态金属热管理技术,突破了传统技术观念,其本身拥有的相关特性,使其有望成为第四代芯片散热技术。而与企业顺利开展产业化合作,也再次证明该所的研究成……

专题: 电脑液态金属散热系统 液态金属散热器 简普科技 财报 系统的黑科技 

在室温条件下,以镓为主要成分的液态金属可以像水一样流动。(科学报 童岱摄)

中科院理化所全球首创的液态金属热管理技术,突破了传统技术观念,其本身拥有的相关特性,使其有望成为第四代芯片散热技术。而与企业顺利开展产业化合作,也再次证明该所的研究成果并不甘心只停留在实验阶段。

记者童岱 通讯员曾明彬

科幻大片《终结者2》中的大反派T1000是个液态金属机器人,在高温下才会被融化。而现实中,科研人员也找到了一种金属,在室温下就呈现液态,并成功地将其应用在计算机CPU散热系统中。

中国科学院理化技术研究所(以下简称理化所)低温生物与医学实验室主任刘静和他的团队完成了这项工作。他在接受《中国科学报》记者采访时表示:“在CPU热管理领域引入液态金属,突破了传统技术观念,其本身拥有的相关特性,有望成为第四代芯片散热技术的关键。”

两年多来,理化所和北京依米康散热技术有限公司(以下简称依米康)就高性能液态金属CPU散热器展开产业化合作,在中科院理化所产业策划部的指导下,产业化进展顺利。

全球首创新一代散热技术

“目前市面上的主流CPU散热技术经历了三代变革。”刘静说。第一代CPU散热器(翅片风冷)主要依靠铜、铝等金属的导热来实现散热;第二代CPU散热器(热管)则采用相变吸热、毛细回流的热展开方式;第三代CPU散热技术(以水冷为代表)采用水对流传热来实现热展开过程。

刘静谈到,这三代散热技术在面临极端高热流密度散热问题时,都存在不易克服的瓶颈。就拿水冷来说,管道内易发生沸腾相变,会导致严重的系统稳定性问题,且其驱动需要借助机械泵,这会使得硬件设备较大。

“这对新一代散热技术提出更高要求,在确保结构尽量简单、可靠性强的前提下,散热器应提供远优于当前耐极限热流密度的能力。”刘静说,这就需要寻找具备更优异热物理性能的材料。

幸运的是,刘静及其团队研发的液态金属就是此类典型。其导热系数是水的60~70倍,捕获热量的能力比水强悍得多。此外,液态金属的沸点高达2000℃,抗击极端温度的能力异常强,且性质稳定、无毒。

综合其系列优势,液态金属冷却方法有望成为CPU散热领域的第四代高端散热技术。刘静团队这项于十余年前提出的全球首创技术,陆续得到了国际学术界的高度认可,著名刊物《电子封装杂志》将2010~2011年度唯一的最佳论文奖授予该团队。

本文关键字: 散热    液态金属    

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