本文成文于2024年3月初,在吐槽完31号元素这种鼠首两端,不伦不类的结合性创新后,我又花时间仔细研究了下市场上的液金导热材料,在搜索完相关资料后,发现各个液金的流派其实还真是殊途同归,得到了标题里如同废话文学的结论。当然液态金属是个包含众多合金类型的总的说法,作为一个不做这个方向的工科生,这方面储备不太够,如有不太正确的,希望专业人士能列出参考资料,一起讨论。
首先我列几个明确的液金散热的坑,大家务必注意避开。
1. 几乎所有液金散热材料都对铝制散热器有腐蚀作用。
这条其实主要给不看产品说明书的小朋友提个醒,如果使用铝制散热器,就老实用硅脂或者相变片这种TIM。

而液金材料对于铜底的腐蚀作用有大有小,但是稍微新一点的方子基本的都能保持对铜的影响小到基本不影响散热。当然涂新的导热介质的时候,无论是涂硅脂还是涂液金,老散热截止的残留还是必须清理掉的。有工具的话,大部分说明书会推荐磨掉一层氧化层后再使用。
2. 市面上任何一款液金散热材料都不推荐用在笔记本上。
这确实是个暴论,但是我还是坚持此观点,作为一个12年前就被酷冷博一代液金坑过的人,我最近又去看了下,人家操作指南用的还是台式机做的例子。在这种操作有明确危险的情况下,我是不敢把它创新的用到容错率更低的笔记本上的。

有人可能会说ROG都用暴力熊液金好几年了。但我想说的是,现在液金防护的情况下,侧漏概率不高了,但是偏移的概率仍然很大,ROG吧每天都能看到几个液金疑似偏离的案例,这概率已经足够让人不推荐了。
3. 不建议购买暴力熊的任何散热产品
这也是个暴论,更多的来自我工科生的直觉。
首先暴力熊可不是什么化工大厂,它就是个德国“小”作坊,在23年搬家前,生产厂就350M^2,它产品既有硅脂,还有液金,更有直触的CPU顶盖,有三条产品线的情况下才这么点的大小,感觉闪转腾挪的地方都没有。

另外,为了掩盖自己曾经虚标导热系数的事实,直接开始诋毁这参数没意义,然后直接不写标称值了,突出一个“只要我不标,你就不能说我虚标”。它家老板不会以前是卖hifi产品的吧,这么有玄学家的味道。。。。。


这种性能参数不标的产品,作坊货的感觉让我对这企业实在爱不起来,各种意义上的严重不推荐。
4. 液金散热效果同样很吃扣具压力。
液金的填缝效果,依赖充足的压力,拿我查到的昭和电工的液金材料规格书为例子,它推荐是标准版的安装压力是0.3MPa,等效已经42psi了,都已经快到台式机压力扣具的上限了。笔记本上液金效果一般的一部分原因就是压力扣具只有10-15psi,根本无法让液金工作在最佳状态。

5. 液金相变片产品不适合水冷散热
这部分原因,其实在我之前那篇说相变片为什么不太适合水冷系统的专栏里讨论过,因为可能爆管的原因,冷却水的温度无法太高,这样可能让液金相变片无法顺利融化,充分磨合填充,这部分内容在酷冷博的相变片说明书里也特意留了篇幅进行介绍。

6. 别相信淘宝上那些导热系数超过100W的液金。
那些东西大概率虚标严重,我看到比较靠谱的厂子的液金产品的导热也很难超过80,能超过100的液金大概率比较贵或者难以量产。另外有个很有意思的现象,就是超过100导热率的液金在淘宝上统一标注的是128,是个让我这个程序员蛮感兴趣的一个数字。估计这些液金和数据都来自于一个供应商,淘宝上的分销商就拿这个数据胡吹法螺起来了。根据相变片那么狂野的标注法来说,这产品的实际导热能超过40W就属于商家有良心的那种了。
在强调完几个必须要避掉的坑后,就可以漫谈各个液金流派如何让自己“不像”传统液金的。
首先就是我上篇专栏里面谈论的31号元素的类似物的液金流派,就是试图把液金和硅脂结合起来,突出一个既要又要。又想绝缘,又想有限流性,还想高导热。最后弄了个4不像。虽然就技术路线上不太成功,但是确实和传统到处乱流且导电的液态金属大不一定。
第二个是液态金属流派里面最常见的,改进合金的方子,你能看到的拿来卖的液态金属几乎都不是金属单质,都是某种合金,让合金再保持高导热的同时,能够比较粘稠,不乱流动是个很自然的想法。
比如最早的做出液态金属导热材料的酷冷博就是这么想的,它从05年推出第一代产品后,后面多次改了成分。我自己12年用的还是第一代,听说现在已经到第四代了。

产品方面至少有标称,而且阶梯还是比较分明的

产品是否靠谱,更多的是比出来的,比如这玩意的安装说明里面,多少提到了散热器上需要有液体分界的措施,防御侧漏和偏移(建议要3层,严谨的过分了吧)。


当然,奶油般稠度有点吹牛,但是其改进的方向是没啥问题的,让液金更粘稠,限制其流动性。
最后要说的是,酷冷博其实也是一个德国的“小”作坊,也就在街边的4层小楼里面,看来厂子的面积估计和没搬迁的暴力熊55开。所以嘛,方子可能真有点东西,但作坊产品的稳定度嘛,非常不好说。世界总是由草台班子组成的。

最后一个流派是我最近看到的,就是泰吉诺马上要在上海展子上秀的三明治液态金属

操作上真的是骚断了腰,既然液态金属偏移的问题难解决,那就不解决了,从结构上减少流动的液态金属用量,导热主要靠中间的高导热的固态金属,两面的液态金属负责填充缝隙和浸润表面。
方法上来说是真的很巧妙。
至于效果呢,同样比较惊喜,在我觉得比较实用的20-30psi的压力下,已经超越了相变片标杆PTM7950了。在台式机等能到30psi压力以上的场合下,效果能更明显。

除了表示性能的热阻不错外,表示安全性的溢出实验的效果同样不错,和自己老的液金产品一笔,发现在50psi的条件下,溢出量也少的忽略不计。当然这也是靠新结构讨的巧,总体能溢出的量少了很多,靠表面张力就够维持不溢出了。

在为这种巧思和性能判案叫绝后,也得想到这方法的代价是什么?
能想到的代价其实不少。
第一就是加工难度的上升,其余合金和相变片都是把材料反应后搅均就完成了大概,而这玩意变成了在一层固态金属上喷涂蛇皮形状的液态金属,想想单独就不低。难度不低意味着初代产品的一致性可能需要优化和价格也可能不太亲民。
第二个就是这种液态金属使用方法还是很吃扣具压力的,它里面的数据在台式机能接受的20-30psi上不错,但是看这个陡峭的趋势,在笔记本上常用的5-10psi的压力范围能应该无法强于相变片。这表明其即使能完全不漏,完全不偏,其性能对比已经成熟的相变片,可能讨不到好处。
第三个是多个材质的热膨胀系数如何统一的问题,如果因为散热和产生热应力顶坏了CPU或者散热器就得不偿失了。
无论如何,这个新形态液金这条技术路线在台式机风冷散热器上的应用我个人是极度看好的,可能需要些调教的时间,但只要价格不太贵,我还是愿意给我的台式机弄个玩玩的。
总结一下吧,3个流派其实都是让液态金属不像液态金属。各自路径不大一样。
31号元素=硅脂+液金
酷冷博=粘稠的液金
泰吉诺SW8000=固态金属+液态金属皮