Дослід показав перетворення рідкого металу на твердий шар у системах охолодження
Дворічний тест показав, що галій у рідкому металі утворює тверді сполуки на мідних і нікельованих охолоджувачах.
Дворічний експеримент із рідким металом для теплового інтерфейсу показав, що на мідних і нікельованих охолоджувачах він не висихає, а вступає в хімічну реакцію та утворює твердий шар. Про результати тесту ентузіаста апаратного забезпечення der8auer, який також очолює Thermal Grizzly, повідомляє Tom's Hardware.
Дослідник вивчав зразки за допомогою електронного мікроскопа. Через годину після нанесення матеріал залишався рідким, однак за два місяці рідкої фази вже не було видно, а на поверхні з’явилися кристали. За його словами, після двох років стан зразка надалі практично не змінювався. Між етапами експерименту установку зберігали у вакуумі або заповненому азотом контейнері, щоб уникнути окиснення.
Реакція з міддю
Рідкий метал у таких термоінтерфейсах є сплавом галію та індію, до якого часто додають олово. На мідній поверхні галій зв’язується з міддю й утворює сполуку CuGa2 — один атом міді на два атоми галію. Індій та олово, що залишаються, формують інші тверді ділянки. Саме цей процес створює враження, що матеріал застигає.
Теплопровідність CuGa2 оцінюють приблизно у 100 Вт/м·К, тоді як для міді вона становить близько 400 Вт/м·К. Твердий шар може наростати приблизно на 1 мікрометр за добу, доки не сягне орієнтовно 50–100 мікрометрів; на його товщину впливають температура та доступна кількість галію. Сполука CuGa2 зберігає твердий стан до приблизно 254 градусів Цельсія.
Захист нікелевим покриттям
На нікельованих охолоджувачах галій формує іншу тверду сполуку — NiGa5. Нікелеве покриття обмежує товщину реакційного шару приблизно вдесятеро: до 1–5 мікрометрів, або до 5–10 мікрометрів у наведеному дослідником зразку. Водночас NiGa5 гірше проводить тепло, ніж мідно-галієва сполука.
За оцінкою der8auer, нікелювання переважно є кращим рішенням, оскільки поверхня поглинає значно менше галію, а мідь під покриттям залишається захищеною. Він також наголосив, що рідкий метал не призначений для пересічних користувачів і більше підходить для компонентів із дуже високою щільністю тепловиділення, зокрема процесорів із ручним розгоном. Для алюмінію такий матеріал небезпечний: після руйнування оксидного шару галій поширюється межами зерен і послаблює метал.
