#109 - Metal Líquido

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O objetivo desta postagem é apresentar uma técnica que está ficando popular entre os micreiros para substituir as clássicas pastas térmicas nos PCs.



Escrito e desenvolvido por Léo Corradini

Trata-se do "metal líquido" que é uma liga de baixo ponto de fusão. 

Nesta primeira abordagem, vou sugerir duas ligas que poderão ser experimentadas.

Metais usados nas ligas:

- Gálio - ponto de fusão = 29,8°C
- Índio - ponto de fusão = 156,6°C
- Estanho - ponto de fusão = 231.9°C





Atualmente, esses metais são facilmente encontrados e nos permite criar nossas próprias ligas.

A primeira é provavelmente similar às ligas vendidas no comércio.

Trata-se da liga eutética conhecida como Galistan (1), é tipicamente composta por três metais com a seguinte composição, em peso:

Gálio (68,5%), Índio (21,5%) e Estanho (10%), ponto de fusão = 12°C.

Existem várias composições dessa liga e algumas também usam o bismuto, antimônio e a prata.

A segunda liga eutética é composta por:

Gálio (75%) e Índio (25%), ponto de fusão = 15,5°C.

Poderíamos pensar no mercúrio, afinal ele também é líquido na temperatura ambiente e é barato, mas como todos certamente já sabem, é muito tóxico.

Aliás, essa é a grande vantagem das ligas sugeridas, ter baixa toxicidade.

Outra característica interessante do gálio e suas ligas é apresentar baixa tensão superficial.
Isso significa que ele molha (adere) com facilidade nas superfícies do processador e dissipador.

O objetivo dessa troca é aproveitar a excelente capacidade de condução de calor da liga metálica, em comparação com a pasta térmica, para baixar a temperatura do processador.

Então, ela está sendo usada também para substituir a pasta térmica original que vem internamente nos processadores numa técnica chamada delid.

O delid consiste em retirar o dissipador intermediário do processador para permitir a troca da pasta térmica original de fábrica.




Porém, aqui vai uma advertência, o gálio pode reagir com o cobre e principalmente com o alumínio que eventualmente são usados nos dissipadores.




A consequência desse fato é que num prazo relativamente curto, acredito que em alguns meses, a eficiência da troca de calor pode ficar comprometida tornando essa prática inútil e até mesmo perigosa.



Isso acontece porque o gálio sai da liga e migra para o cobre ou alumínio deixando a liga porosa e quebradiça, o metal do dissipador também poderá ficar comprometido.
Em particular com o alumínio, os efeitos são catastróficos. 

A menos que você esteja em uma disputa de overclocking, recomendo tomar cuidado com essa técnica. 

Principalmente, se o dissipador intermediário ou principal for de alumínio.
No geral, o dissipador intermediário é feito de cobre niquelado que apresenta boa tolerância ao metal líquido.
Lembrando que o corpo do heat pipe (2), usado em dissipadores de alta eficiência, é de cobre.

Outro ponto importante a ser considerado é que o metal líquido pode escorrer e colocar em curto vários componentes da placa mãe.

Esse evento é extremamente catastrófico !


(1) Galinstan é um acrônimo para as iniciais dos metais que compõem a liga (gallium, indium e stannum).
https://en.wikipedia.org/wiki/Galinstan

(2) Heat Pipe
https://potassio-40.blogspot.com/2018/02/heat-pipe.html

Veja também:

Teste de Interface Térmica 
https://potassio-40.blogspot.com/2019/01/teste-da-interface-termica.html

Comparativo de Interfaces Térmicas 
https://potassio-40.blogspot.com/2019/01/comparativo-de-interfaces-termicas.html




Comentários

  1. Tenho uma dica para você, em vez desta liga altamente problemática, você pode testar a dissipação de calor usando uma ou duas folhas de ouro entre os condutores térmicos. O ouro tem uma excelente condutividade, além de ser o metal mais maleável, podendo moldar-se na superfície irregular dos condutores, também não forma óxidos isolantes na superfície, mantendo sempre um contato íntimo com as peças.

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    1. Existem, no mercado, folhas finas de índio para essa finalidade.
      O índio é mais macio e barato que o ouro.

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