中國(guó)粉體網(wǎng)訊 作為新興的熱管理解決方案，液態(tài)金屬熱管理技術(shù)（包括液態(tài)金屬熱界面材料、液態(tài)金屬流體散熱技術(shù)和液態(tài)金屬相變控溫技術(shù)）不斷顯現(xiàn)其性能優(yōu)勢(shì)，已成為眾多熱管理場(chǎng)合的首選甚至是唯一選擇。
什么是液態(tài)金屬？
液態(tài)金屬是一系列熔點(diǎn)低于或接近室溫的金屬或金屬合金材料的統(tǒng)稱，它在室溫或較低的加熱溫度下呈現(xiàn)出一種可流動(dòng)、不定型的液體狀態(tài)。常見(jiàn)的液態(tài)金屬有銣(Rb)、銫(Cs)、鈁(Fr)、汞(Hg)和鎵(Ga)等。
目前，科學(xué)家們研究最為廣泛的是以金屬鎵及其合金為代表的液態(tài)金屬。
圖源：中宣液態(tài)
液態(tài)金屬的核心優(yōu)勢(shì)
液態(tài)金屬具有導(dǎo)電性強(qiáng)、導(dǎo)熱率高、熔點(diǎn)可控等特點(diǎn)，無(wú)需高溫冶煉，環(huán)保無(wú)毒，蘊(yùn)含著諸多神奇的物理、化學(xué)乃至生物學(xué)特性，相較于傳統(tǒng)水冷或?qū)峁柚鋬?yōu)勢(shì)顯著：
1.導(dǎo)熱效率躍升：液態(tài)金屬熱界面材料（TIMs）的導(dǎo)熱性能遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)的硅脂可顯著降低芯片界面溫差；
2.高效熱緩沖：低熔點(diǎn)金屬相變材料（如鎵、鉍）在固液相變時(shí)吸收大量潛熱，瞬時(shí)控溫能力遠(yuǎn)超傳統(tǒng)石蠟類材料；
3.節(jié)能降耗：結(jié)合電磁泵驅(qū)動(dòng)的微流道技術(shù)，液態(tài)金屬冷卻系統(tǒng)顯著提高泵體驅(qū)動(dòng)性能，并實(shí)現(xiàn)242 W/cm²的散熱需求。
全領(lǐng)域應(yīng)用解決方案
1.生物醫(yī)學(xué)
液態(tài)金屬具有優(yōu)異的物理化學(xué)特性和生物相容性，這保證了其可以在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域得到應(yīng)用。中科院理化所劉靜團(tuán)隊(duì)，其首創(chuàng)的液態(tài)金屬神經(jīng)連接與修復(fù)技術(shù)，被認(rèn)為是“令人震驚的醫(yī)學(xué)突破”；創(chuàng)建的液態(tài)金屬血管造影術(shù)、液態(tài)金屬栓塞血管治療腫瘤技術(shù)、堿金屬流體熱化學(xué)消融治療腫瘤法等，也以其嶄新的學(xué)術(shù)理念和技術(shù)突破性，引起業(yè)界廣泛重視。
2.柔性機(jī)器
研究發(fā)現(xiàn)液態(tài)金屬可在吞食少量物質(zhì)后以可變形機(jī)器形態(tài)長(zhǎng)時(shí)間高速運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了無(wú)需外部電力的自主運(yùn)動(dòng)，從而為研制實(shí)用化智能馬達(dá)、血管機(jī)器人、流體泵送系統(tǒng)、柔性執(zhí)行器乃至更為復(fù)雜的液態(tài)金屬機(jī)器人奠定了理論和技術(shù)基礎(chǔ)。
3.熱控與能源
目前，基于液態(tài)金屬的熱管理技術(shù)主要包括電磁、熱電或虹吸驅(qū)動(dòng)式的芯片冷卻與熱量捕獲，微通道液態(tài)金屬散熱技術(shù)，刀片散熱技術(shù)，混合流體散熱與廢熱發(fā)電技術(shù)，以及低熔點(diǎn)金屬固液相變吸熱技術(shù)等，液態(tài)金屬其較高的熱導(dǎo)率可解決高熱流密度場(chǎng)合下的極端散熱難題。
4.增材制造
傳統(tǒng)上，電子產(chǎn)品的制備方法具有一定的局限性，而基于液態(tài)金屬的印刷電子則有著自己獨(dú)到的優(yōu)勢(shì)。液態(tài)金屬電子手寫筆、液態(tài)金屬電子電路打印機(jī)已在云南宣威實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，可實(shí)現(xiàn)電子電路的直寫和即時(shí)打印，解決傳統(tǒng)印刷電路制作耗時(shí)、耗力、耗材及不環(huán)保的弱點(diǎn)，在教育教學(xué)、科研設(shè)計(jì)方面具有便捷、廣泛用途。
云南中宣液態(tài)金屬科技有限公司成立于2013年10月，位于云南省宣威市虹橋工業(yè)園區(qū)，是一家專注于液態(tài)金屬材料、功能器件、裝備制造的研發(fā)、生產(chǎn)與銷售的高科技企業(yè)。目前，該公司已建成液態(tài)金屬制備及系列產(chǎn)品生產(chǎn)線、中國(guó)液態(tài)金屬科技館以及為液態(tài)金屬產(chǎn)業(yè)發(fā)展服務(wù)的“省級(jí)八中心一委員會(huì)”研發(fā)、檢測(cè)平臺(tái)。公司擁有專利600余項(xiàng)，多項(xiàng)技術(shù)和產(chǎn)品填補(bǔ)國(guó)內(nèi)外空白。
2025年5月28日，中國(guó)粉體網(wǎng)將在江蘇·蘇州舉辦“第二屆高導(dǎo)熱材料與應(yīng)用技術(shù)大會(huì)暨導(dǎo)熱填料技術(shù)研討會(huì)”。屆時(shí)，我們邀請(qǐng)到云南中宣液態(tài)金屬科技有限公司總工程師蔡昌禮出席本次大會(huì)并作題為《液態(tài)金屬先進(jìn)熱管理技術(shù)及整體應(yīng)用解決方案》的報(bào)告。本報(bào)告將聚焦中宣液態(tài)10余年來(lái)在液態(tài)金屬熱管理領(lǐng)域的技術(shù)沉淀（特別是液態(tài)金屬熱界面材料領(lǐng)域相關(guān)技術(shù)），詳細(xì)講述中宣液態(tài)金屬相關(guān)產(chǎn)品以及整體解決方案，并對(duì)液態(tài)金屬熱管理技術(shù)的應(yīng)用前景和發(fā)展方向進(jìn)行展望。
專家簡(jiǎn)介
蔡昌禮，高級(jí)工程師，全國(guó)有色金屬標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)智能制造標(biāo)準(zhǔn)工作組委員。從事液態(tài)金屬技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)品開發(fā)10余年，致力于提供液態(tài)金屬應(yīng)用整體解決方案。帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)解決了液態(tài)金屬在應(yīng)用端的腐蝕、氧化等諸多難題，先后開發(fā)出了液態(tài)金屬導(dǎo)熱膏、液態(tài)金屬導(dǎo)熱片等多款熱界面材料和全套液態(tài)金屬應(yīng)用封裝方案，并實(shí)現(xiàn)規(guī)模化量產(chǎn)應(yīng)用。主導(dǎo)或參與制定液態(tài)金屬國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)5項(xiàng)，申報(bào)專利60余項(xiàng)。
參考來(lái)源：
1.中宣液態(tài)官網(wǎng)，中國(guó)粉體網(wǎng)
2.電子發(fā)燒友：TIM液態(tài)金屬的熱管理技術(shù)及應(yīng)用
3.FIE | 前沿研究：感應(yīng)電磁驅(qū)動(dòng)液態(tài)金屬的高熱通量熱管理技術(shù)
（中國(guó)粉體網(wǎng)編輯整理/輕言）
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