Answers:
Keltari回答中的所有内容都是正确的,我只想使用其他一些重要信息来扩展它:
当您要“传递”热量时,需要处理两个主要值:导热率和热容量。首先是如何容易地从其他材料获取热量/将热量传递给其他材料,例如从热表面获取热量并将热量传递给冷表面。第二个是它可以存储多少能量。
与固态金属相比,液态金属的导热系数非常低。纯的固态铝的导热系数约为200 W /(m K),纯铜的导热系数约为390 W /(m K)。另一方面,汞的值约为8.5 W /(m K),水的值为约0.6 W /(m K)。因此,液态金属在传热方面比水更好,但比固态金属差得多。
热容量是另一部分。液态水的1 K温度变化(即1°C或2°F变化)需要4.187 kJ / kg,而汞的相同变化为0.125 kJ / kg,这意味着来自CPU表面的相同热量会产生32倍的热量汞的温度变化更大!
简单地讲,与水冷却有关的电导率好14倍,热容差32倍,总和差约50%,并且仍未考虑到其他危险因素,例如毒性或短路因素。(这种计算是不正确的,因为这些值还依赖于许多其他参数,例如当前温度,压力以及传输时的侧面耗散等)。
从表面上看,这似乎是一个好主意,但实际上,这是一个非常糟糕的主意。
在室温下有两种金属(不包括合金)是液态的:汞和镓。
首先,汞具有剧毒,只能由专家处理。
镓会腐蚀铝和钢,这就是冷却剂流过/流过以散发热量的原因。它将最终破坏接头和散热器,这将导致下一个问题。
汞和镓都是电导体。如果两种液体中的任何一种泄漏到电子设备上,都可能导致短路甚至损坏电子设备。再一次,汞极具毒性。仅这就是不使用它们的原因。
由于热量,汞和镓的体积膨胀率很高。在高温下,它们会大大膨胀,压力会破坏冷却管路。
镓本身在室温下不是液体。它具有85.58°F(29.76°C)的熔点,这意味着PC已关闭并且已完全冷却,镓会凝固。这当然会引起问题,因为液体将无法流动。
编辑更多想法:
汞非常非常重。一升汞称重头发的重量不到30磅(13.5千克)。一升镓重13.02磅(6千克)。要移动该液体,将需要一个巨大的泵。单靠重量就可能导致PCB弯曲或折断。
液态金属CPU冷却器已经存在:
http://www.guru3d.com/articles-pages/danamics-lmx-superleggera-review,1.html
该产品使用NaK:钠和钾的低共熔合金,能与空气,水和几乎所有物质发生可怕的反应:
https://zh.wikipedia.org/wiki/钠钾合金
相同的合金用于核电工业中的冷却。
这样做会有什么好处吗?
否。WC回路不是您的中央加热回路,该回路在温度梯度上起作用。在典型的,尺寸适当的WC回路中,冷却剂循环得足够快,以至于所有元件(气缸体和散热器)的温度几乎都相同。这意味着更好的冷却液不会有太大变化,并且整个回路受到散热器性能的限制。即使如此,正如纳特所说,通过冷却剂进行的热传递是[热容量] * [流量]。因此,很难夸大用Laing E系列的泵更换泵(将油管换成较大的管以保持低摩擦)要容易得多,而不是从头开始为液态金属冷却剂进行设计。
即使在核工业中,也使用液态金属不仅是因为它的热容量比水还大,而且还因为水具有中子减速特性,这使得它对快速中子反应堆(例如一艘USS Seawolf船上的反应堆)完全不起作用。
奖励:如果您使用铜管代替标准的塑料/玻璃管,并将液态金属泵入铜管怎么办?
没有。与通过内部移动的冷却剂的传热速度相比,沿着铜管的传热速度微不足道。就像热管一样。它们是铜,用于将热量传入和传出。纵向上,热量是由蒸汽移动的,这就是为什么一旦被刺穿,热管就变得无用了。
还使用铜制CPU块吗?
他们大多数已经是铜了。如果不是很明显,那是因为它们是镀镍的。
如果要大幅提高WC性能,请将散热器移至较冷的地方,例如窗外。在冬天很容易做到16°C的压力:)使散热器与其他组件保持在相同的气流中将使WC的最大优势无效:将热量转移得越来越远。
这种事情可能很容易造成危害,对于在家中尝试的人来说,这似乎是一个重大的安全问题。因此,认真地说,此响应是假设的-请勿在家中尝试任何此类操作。
@uDev的回答是正确的,您将主要关注两件事:
热导率: 热能(热量)在物质中移动的速度。
热容量: 物质可以容纳多少热能(在这种情况下,在太热而无法吸收之前)。
水通常是很好的冷却剂,因为它具有很高的热容量。即,将其加热需要相对大量的热量。
也就是说,我认为其他一些答案高估了这种情况下热容量的重要性。问题是我们并不仅仅是加热一定量的冷却剂。相反,冷却液不断流动,因此我们基本上关心
因此,如果选择了具有较低热容量的冷却剂,则可以通过增加冷却剂流量至一定的合理极限来补偿这种差异,例如在流体流的摩擦热变得有问题或流体的压力导致机械应力增大的情况下。损伤。
因此,是的,从原理上讲,液态金属的较大导热率可能对某些设计有所帮助。
一个实际的限制是,冷却回路在冷却机构中仅提供一个热阻源。因此,即使将其优化为具有非常低的有效热阻,整个系统的热阻也可能会继续受到CPU和其上热交换器的热阻的支撑。