中国全球首创液态金属（16°即液态）散热，可用于金属核 ...

“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。

在低温生物与医学实验室，科研人员拿起桌上的一只烧杯向记者展示。杯中有银白色的液态金属，像水一般流动，其主要成分是镓，很难想象金属能以这样的形态出现在CPU的散热器中。

　　为实现这一目标，刘静团队付出的努力超乎常人想象。

　　中科院理化所副所长刘新建在接受《中國科学报》记者采访时表示：“理化所对于科研人员的要求就是面向国民经济建设的主战场，研发的技术必须想办法和社会结合起来，转化为实实在在的产品去应用。”

　　这给刘静团队指明了方向。为找到先进的冷却方法，他们穷尽全球的相关技术和专利方法，深入研究已有的各类型散热材料及结构等。

　　“早期查询资料不像现在这样方便，常常是几大箱纸质文献均须一一查找及复印。不过，借此可一览和洞悉国际传热学大家们的思想和理念，意义非凡，也对后来开展液态金属的研究有很好的积淀作用。”刘静说。

　　在以往的研究中，刘静曾了解到在室温下能保持液态的金属，比如镓(镓是银白色金属。密度5.904克/厘米3。熔点29.78℃，很容易过冷即冷却至0℃而不固化。在空气中表现稳定，沸点2403℃。)，但那时并未引起注意。长期的强化传热探索加之后期的积累，一些支离破碎的信息逐渐在刘静脑海里组建起来，量变引起质变的结果就发生了。

　　“那天我冒出一个念头，如果将镓引入到计算机CPU散热中会怎样？”刘静说，那种兴奋的感觉一下让他的研究思路变得豁然开朗。于是，他带领团队开始进行大量试验，而在那之前并没有人尝试过。

　　如今，他们研发出利用低熔点金属或其合金作为冷却流动工质的计算机CPU散热器，最大限度地解决了高热流密度的散热难题。

在原子能工业中，用镓作为热传导介质，把反应堆中的热量传导出来。 镓与许多金属，如铋、铅、锡、镉，铟、铊等，生成熔点低于60℃的易熔合金。其中如含铟25%的镓铟合金(熔点16℃)，含锡8%的镓锡合金(熔点20℃)。

在自然界中镓常以微量分散于铝矾土矿、闪锌矿等矿石中。目前世界90%以上的原生镓都是在生产氧化铝过程中提取的，是对矿产资源的一种综合利用，通过提取金属镓增加了矿产资源的附加值，提高氧化铝的品质降低了废弃物“赤泥”的污染，因此非常符合当前以最小的自然资源代价获取最大利用价值的原则。

另一方面，由于伴生关系，镓的产量很难由于镓价格上涨而被大幅拉动，因此，原生镓的年产量极少，全球年产量不足300吨，是原生铟产量的一半，如果这种状况不能得到改善，未来20-30年这些金属镓将会出现严重短缺。

含铟25%的镓铟合金(熔点16℃)，含锡8%的镓锡合金(熔点20℃)。

　　“你看这款散热器中的管道里，流淌的就是液态金属。”依米康运营总监吴海燕向记者展示了一款他们和理化所共同研发的coollion“冰魔方系列”液态金属散热器。其外观小巧，设计风格也挺潮，顶部还布有4个嵌入式LED灯，部件结构紧凑，便于安装使用。

　　她还谈到，和水冷散热器需要的机械泵不同，这款产品同样靠的是刘静教授团队研发的电磁泵驱动技术，能使液态金属像水一样在管道里循环。

　　刘静解释说，考虑到液态金属流体的导电特性，他们研发了能与其匹配的电磁泵驱动技术。体积很小，装载在管道上，只须接入电流，电场和磁体相互作用就能驱动液态金属循环流动起来。

“起初，我们也遇到很大挑战。尽管电磁泵的电压不高，但需要10~15安培的大电流。”刘静说，他们为此花了8个多月的时间进行研究和改进，最终达到所需的大电流。第四代电磁泵的驱动电流甚至降到1安培以下。

　　解决大量技术问题后，散热器成本得以大大下降。起初做出的一台液态金属CPU散热器仅材料成本就有几千元，但当下已实现产品化的散热器包括材料及加工在内的成本只需几百元，这为规模化应用奠定了基础。

金属核反应堆功率密度大，特别适合于潜艇和航母的核动力！

请对于核反应堆缺乏背景知识的网友不要回帖~~

苏联的金属堆用铅铋合金，熔点高，常温下是固体，容易堵塞管道。



苏联的金属堆用铅铋合金，熔点高，常温下是固体，容易堵塞管道。

感觉国家有关前沿科技有突破的时候要保密,国外对我们封锁高尖端技术,我们却像卖大白菜似的显摆

液态金属堆和熔盐反应堆，美国和苏联包括现在的俄罗斯以及日本发展了不下十种，目前的进展看中远期都不具备实用的可能。

zxc233 发表于 2013-7-19 06:56
感觉国家有关前沿科技有突破的时候要保密,国外对我们封锁高尖端技术,我们却像卖大白菜似的显摆

液态金属堆和熔盐反应堆，美国和苏联包括现在的俄罗斯以及日本发展了不下十种，目前的进展看中远期都不具备实用的可能。

南极冰 发表于 2013-7-19 07:17
液态金属堆和熔盐反应堆，美国和苏联包括现在的俄罗斯以及日本发展了不下十种，目前的进展看中远期都不 ...
液态金属堆的一个关键就是液态金属，结构原理和压水堆其实一样。

液态金属需要常温下液态，2000°C不蒸发，无毒。

获得这个材料，很不容易，现在兔子有了。

液态金属堆功率密度大，搞好了，、除了高速潜艇之外，是可以用在飞机上的！

核动力战略轰炸机，多么诱人的前景！

赵佗和郑和 发表于 2013-7-19 07:44
液态金属堆的一个关键就是液态金属，结构原理和压水堆其实一样。

液态金属需要常温下液态，2000°C不 ...
问题是价格，CPU上用几克，价格几百。反应堆冷却几十上百吨，绝对是天价！

暑期的CD表示压力很大。

。。。。。。反应堆融化的A级核潜艇，人家用的可是钠钾合金的液态金属冷却反应堆啊。

这成本弄反应堆？

短期不实用啊

原料从哪儿来？成本呢……

wofka 发表于 2013-7-19 09:19
。。。。。。反应堆融化的A级核潜艇，人家用的可是钠钾合金的液态金属冷却反应堆啊。
钠钾合金太不安全了！

遇水就剧烈反应，上过化学课吗？

百科 发表于 2013-7-19 08:50
问题是价格，CPU上用几克，价格几百。反应堆冷却几十上百吨，绝对是天价！
有便宜的48℃就可以熔化为液态的“锡铋合金”，~~

百科 发表于 2013-7-19 08:50
问题是价格，CPU上用几克，价格几百。反应堆冷却几十上百吨，绝对是天价！

还有38°熔化的合金：

楼主说的是电脑DIY散热，不是核反应堆，差远了。

“全球首创”纯属无知或者无耻：
http://news.mydrivers.com/1/111/111636.htm
http://tech.sina.com.cn/h/2008-12-05/1725901704.shtml

楼主说的是电脑DIY散热，不是核反应堆，差远了。

“全球首创”纯属无知或者无耻：
http://news.mydrivers.com/1/111/111636.htm
http://tech.sina.com.cn/h/2008-12-05/1725901704.shtml

前苏联的金属堆用铅铋合金，熔点高，在150到200度之间，常温下是固体，容易堵塞管道。

不过性能很好，紧急状态下能跑出近 45 节的高航速, 反应堆以正常的最大输出功率运行时的持续航速也超过了 41 节, 从静止加速到全速仅需一分钟。

绿林奸汉 发表于 2013-7-19 10:15
楼主说的是电脑DIY散热，不是核反应堆，差远了。
金属堆的关键是液体金属！

明白？技术关键~~

又是首创，还全球
好可怕好可怕

zxc233 发表于 2013-7-19 06:56
感觉国家有关前沿科技有突破的时候要保密,国外对我们封锁高尖端技术,我们却像卖大白菜似的显摆
人家的高科技比咱们显摆。

该合金的成分是保密的，并未公开。

只知道在室温下就呈现液态，沸点高达2000℃，抗击极端温度的能力异常强，且性质稳定、无毒。

这正是金属堆需要的优异性能！

login2001 发表于 2013-7-19 10:26
又是首创，还全球
好可怕好可怕

该合金的成分是保密的，并未公开。

只知道在室温下就呈现液态，沸点高达2000℃，抗击极端温度的能力异常强，且性质稳定、无毒。

这正是金属堆需要的优异性能！

液态金属堆首先考虑的应该是液态金属材料作为导热工质在高温条件下对不同材料管路阀门和耐压容器的金属腐蚀问题。。俄国人采用熔点高、化学稳定性相对较好的铅铋合金，就是考虑到其它低温液态金属工质的金属腐蚀性都比它要强。。如果采用其它液态金属工质，在反应堆运行和维护上风险会更大。。
液态金属堆的动力堆实用化难度非常大，绝对不是拍脑门子就能轻易解决的。。

shinobi4587 发表于 2013-7-19 10:34
液态金属堆首先考虑的应该是液态金属材料作为导热工质在高温条件下对不同材料管路阀门和耐压容器的金属腐蚀 ...
那是几十年前的材料水平！

今天已经大大进步了！

百科 发表于 2013-7-19 08:50
问题是价格，CPU上用几克，价格几百。反应堆冷却几十上百吨，绝对是天价！
有道理，感觉这东西好像咋都赶上黄金的价格了，核反应堆上用得起不？

赵佗和郑和 发表于 2013-7-19 10:35
那是几十年前的材料水平！

今天已经大大进步了！

我没看到有什么文献说已经彻底将解决液态金属堆的一系列问题。。如果真的像你所说，海狼也就不会搞体积如此庞大的S6W了。。

hengning 发表于 2013-7-19 10:37
有道理，感觉这东西好像咋都赶上黄金的价格了，核反应堆上用得起不？
不要太夸张！

找中國科学院理化技术研究所询问下价格~~

shinobi4587 发表于 2013-7-19 10:39
我没看到有什么文献说已经彻底将解决液态金属堆的一系列问题。。如果真的像你所说，海狼也就不会搞体积 ...

这种合金美国肯定没有，海狼可不是金属堆！

美国人试验过金属钾的金属堆，~~

常温下不需要液态。反应堆内温度很高，只要保证一回路内不会凝固就行了。

毛子的液态堆很多用的都是铅-铋合金，熔点125℃。 陆地上用的增殖反应堆用的是液态钠冷却，钠的熔点97.8℃。

赵佗和郑和 发表于 2013-7-19 07:44
液态金属堆的一个关键就是液态金属，结构原理和压水堆其实一样。

液态金属需要常温下液态，2000°C不 ...

常温下不需要液态。反应堆内温度很高，只要保证一回路内不会凝固就行了。

毛子的液态堆很多用的都是铅-铋合金，熔点125℃。 陆地上用的增殖反应堆用的是液态钠冷却，钠的熔点97.8℃。

赵佗和郑和 发表于 2013-7-19 07:46
液态金属堆功率密度大，搞好了，、除了高速潜艇之外，是可以用在飞机上的！

核动力战略轰炸机，多么诱人 ...
核动力要用在天天使用的设备上,谁战轰天天飞?

赵佗和郑和 发表于 2013-7-19 07:44
液态金属堆的一个关键就是液态金属，结构原理和压水堆其实一样。

液态金属需要常温下液态，2000°C不 ...
提炼这么多的金属需要多钱啊。。。。。。

赵佗和郑和 发表于 2013-7-19 10:44
这种合金美国肯定没有，海狼可不是金属堆！

美国人试验过金属钾的金属堆，~~
美国是搞液态金属动力堆最早的国家，世界上第一艘液态金属堆做动力系统的核鱼就是美帝的海狼号。。。

赵佗和郑和 发表于 2013-7-19 10:41
不要太夸张！

找中國科学院理化技术研究所询问下价格~~
黄金价格不贵的。。。。好多稀有金属比黄金贵多了。。。

dsandy1 发表于 2013-7-19 10:44
常温下不需要液态。反应堆内温度很高，只要保证一回路内不会凝固就行了。

毛子的液态堆很多用的都是 ...
出了故障，有可能堵塞。

还有反应堆装入核燃料启动的时候，固体的金属很麻烦！

在港口停泊时，需要停堆的。

室温下液态的金属就不会出此问题。

天蝎米罗9A63 发表于 2013-7-19 10:46
核动力要用在天天使用的设备上,谁战轰天天飞?
可以停堆的！