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眾所周知，電子元器件因高功耗產生的熱量會縮短元器件的使用壽命，并隨著時間的推移降低其性能。而目前市面上普遍采取的辦法就是在發熱器件與散熱器間使用熱界面材料，降低界面熱阻，以便元器件散熱減緩老化過程。

提到這些用于電子產品的散熱產品，你第一時間想到的想必是絕緣的導熱硅脂或硅膠墊等產品對吧？不過這幾年里，有一位重量級選手已經站上了賽道，它不僅不絕緣，就連形態也是那么的與眾不同，它就是“液態金屬”。

能流動的金屬

液態金屬導熱劑的應用

其實液金并不是什么新鮮東西，此前一直在高端領域活躍，近幾年才出現在大眾的視線里。在民用之前，液態金屬導熱劑常用與高能量密度的界面，比如艦載激光炮，激光切割器，又或者在核電站里作為換熱液體。而近幾年產出的比特幣礦機有的也在用液態金屬導熱劑在界面上。

比特幣礦機

不過現在時代不一樣了。隨著科技的進步，以及人們對智能設備散熱需求的提升，液態金屬在電腦等常用的電子產品中已開始受到重視，目前在CPU開蓋上應用最廣，目的是強化硅芯片與頂蓋之間的導熱介質性能，以追求極致的性能和散熱。而且應用范圍不僅限于DIY臺式電腦整機，目前市面上也已經有采用液態金屬散熱方案的筆記本整機，如ROG 超神2s、超神X，以及惠普幻影精靈X。另外值得一提的是，索尼的PS5游戲主機在系統處理芯片上也采用液態金屬熱界面材料。

索尼在PS 5官方拆機視頻中展示了液態金屬

液態金屬有何優勢？

那液態金屬導熱劑到底都有什么優勢呢，讓它即使有著“導電”這個大隱患，卻依舊能在電子用散熱產品中占據一席之地呢？

眾所周知，導熱系數是衡量導熱劑性能好壞的一個重要指標，導熱系數的單位是W/m·K，指在穩定條件下，1m厚的物體，兩側表面溫差為1℃時，在1h內通過1m2面積所傳導的熱量。導熱系數越大，材料的導熱性越強。

與目前最常見的導熱材料——硅脂相比，目前最高導熱系數的硅脂也僅能達到11W/m·K，而液態金屬導熱劑的導熱系數能夠達到73W/m·K，是傳統硅脂的數倍。因此液態金屬可以更快、更有效地傳導出更多的熱量。

硅脂被廣泛應用于GPU、CPU散熱模組中，它能填滿電子元器件與散熱模組之間的縫隙，以達到迅速傳遞熱量的效果

由于液態金屬導熱劑一般采用鎵金屬合金構成，鎵原子最外層只有3個電子，原子之間相互束縛力很弱，鎵金屬熔點只有29.8℃，因此鎵金屬合金熔點更低，在常溫下顯液態，所以能夠更好地滲透到CPU和散熱模組之間的縫隙中達到更好的填充效果，迅速將CPU產生的熱量傳導至散熱模組，從而有效控制機身溫度，為用戶們帶來更加出色的散熱性能——目前不論CPU還是GPU散熱都有過實例，不同情況下溫度能降低5-10℃，比如Radeon VII顯卡換了液態金屬就能降低5℃。

同時，液態金屬還具有更高的沸點，而傳統硅脂具有揮發度，使用一段時間后會固化。所以液態金屬導熱劑耐用性更強。

液態金屬就沒有缺點嗎？

談完優點，就來說說液態金屬的劣勢。相較于采用絕緣性良好的金屬氧化物與有機硅氧烷復合而成的硅脂，液態金屬最大的劣勢便是其具有導電性，一旦泄露到主板上便會造成不可挽回的后果。

同時，鎵基合金制成的液態金屬導熱劑與鋁制品接觸會產生互溶，互溶產生的混合物會導致鋁制品出現脆裂，所以鎵基液態金屬導熱劑無法應用于鋁質散熱器上，一般只能用于銅質散熱器，不過也無法完全避免侵蝕。再者，因為液態金屬具有一定的流動性，所以如果未能良好密封，在震動、搖晃設備后，可能出現液態金屬泄漏。

鎵和鋁合金發生反應

最后還有一個缺點，貴。當然這種情況下我們也可以調侃說：貴不是產品的問題，而是用戶的問題。不過認真來說，成本確實是產品是否能夠得到推廣的重要因素，因此這點確實是需要考慮的。

改善液態金屬應用性能的措施

不過呢，液金以上的一些缺點，其實不無改善的可能性。比如說容易泄露這點，許多廠商在使用液態金屬導熱劑上都有著自己的獨門秘訣來避免損壞元器件。比如說華碩就已經為液態金屬的自動化涂抹處理工藝申請了專利，這些方法可以精準涂抹適量的液態金屬，同時還避免液態金屬滲出并導致周邊電路短路。

再比如說鎵基合金制成的液態金屬容易侵蝕散熱器，也是就有辦法能解決的，像索尼就采用了“鍍鎳”的方式來保護散熱器。同時索尼還有介紹說，采用液態金屬導熱劑也有助于降低散熱系統的整體成本——舉例來說，假設某系統原本采用10日元的TIM搭配1000日元的散熱器，現在換成100日元的TIM搭配500日元的導熱劑也能達成相同散熱效果的話，則總成本就能從1010日元降低至600日元。因此液態金屬雖然單價貴，但實際應用中的散熱系統成本卻不一定會高。

散熱器與液態金屬TIM接觸的部分采用電鍍處理以防止腐蝕

總結

說了那么多，很顯然液態金屬是一個優勢劣勢都很明顯的產品。不過相信在未來，隨著液態金屬使用方式的研究更加成熟，會有越來越多需要散熱的消費級或企業級的設備會選擇液態金屬作為導熱劑，從而將設備性能極限壓榨出來，得到更小、更強的產品。

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