液体金属でPCを液体冷却しますか？[閉まっている]

大量の液体金属を水/クーラントの代わりにカスタム冷却ループに入れるとどうなりますか？どのような課題に直面しますか？これを行うことで何かメリットはありますか？

ボーナス：標準のプラスチック/ガラス管の代わりに銅管を使用し、銅管に液体金属を注入した場合はどうなりますか？また、銅製のCPUブロックも使用しましたか？

Keltariの答えはすべて正しいです。他の重要な情報でそれを拡張したいだけです。

熱を「伝達」する場合、熱伝導率と熱容量という2つの主要な値に対処する必要があります。1つは、高温の表面から熱を取得し、低温の表面に熱を与えるなど、他の材料から/に熱を簡単に取得/提供することです。2つ目は、どれだけのエネルギーを保存できるかです。

液体金属の熱伝導率は、固体のものと比較して非常に低いです。純粋な固体アルミニウムの熱伝導率は約200 W /（m K）で、純銅は約390 W /（m K）です。一方、水銀の値は約8.5 W /（m K）で、水の値は約0.6 W /（m K）です。そのため、液体金属は熱伝達に関して水よりも優れていますが、固体金属よりもはるかに劣ります。

熱容量は別の部分です。液体水の温度の1 Kの変化（すなわち、1°Cまたは2°Fの変化）には4.187 kJ / kgが必要ですが、水銀の同じ変化は0.125 kJ / kgであり、これはCPU表面からの同じ熱が32回発生することを意味します水銀のより大きな温度変化！

単純に考えると、伝導率が14倍、熱容量が32倍は、水冷に関連する合計が約50％悪くなりますが、毒性や短絡要因などの他の危険な要素は考慮されていません。（現在の温度、圧力など、これらの値が依存する他の多くのパラメーターがあるため、この計算は適切ではありません。転送時のサイド散逸などがあります。）

表面的にはこれは良いアイデアのように思えるかもしれませんが、実際にはこれは非常に悪いアイデアです。

室温で液体である2つの金属（合金を含まない）：水銀とガリウムがあります。

まず、水銀は非常に有毒であり、専門家のみが取り扱う必要があります。

ガリウムは、アルミニウムとスチールを腐食します。これは、冷却剤が熱を逃がすために流れるものです。最終的にジョイントとヒートシンクを破壊し、次の問題につながります。

水銀とガリウムはどちらも導電体です。2つの液体のいずれかが電子機器に漏れると、ショートの原因になり、電子機器が損傷する可能性もあります。また、水銀は非常に有毒です。これだけが、それらを使用しない理由です。

水銀とガリウムは、熱により体積膨張率が高くなります。高熱下では、それらは大きく膨張する可能性があり、圧力は冷却ラインを破壊します。

ガリウム自体はで液体をイマイチ部屋の温度。融点は85.58°F（29.76°C）であり、PCの電源がオフになり、完全に冷却されると、ガリウムが固化します。液体が流れることができないため、これはもちろん問題を引き起こす可能性があります。

さらに考えて編集する：

水銀は非常に重いです。1リットルの水銀は30ポンド（13.5キログラム）未満の髪の重さです。ガリウム1リットルの重量は13.02ポンド（6キログラム）です。その液体を動かすには、巨大なポンプが必要です。重量だけでは、PCBが曲がったり壊れたりする可能性があります。

液体金属CPUクーラーは既に存在します：

http://www.guru3d.com/articles-pages/danamics-lmx-superleggera-review,1.html

これはNaKを使用します。NaKは、ナトリウムとカリウムの共晶合金で、空気、水、その他ほぼすべてと恐ろしく反応します。

https://en.wikipedia.org/wiki/Sodium-potassium_alloy

同じ合金が原子力産業の冷却に使用されています。

これを行うことで何かメリットはありますか？

いいえ。WCループは、温度勾配で動作するセントラルヒーティングループではありません。典型的な適切なサイズのWCループでは、すべての要素（ブロックとラジエーター）がほぼ同じ温度になるように、冷却液が十分に速く循環します。これは、優れたクーラントはそれほど変わらず、ループ全体がラジエーターの性能によって制限されることを意味します。そうであっても、ナットが言ったように、クーラントによる熱伝達は[熱容量] * [流量]です。そのため、液体金属クーラント用にすべてをゼロから設計するのではなく、ポンプをLaing Eシリーズの何かと交換すること（およびチューブを大きくして摩擦を低く保つ）がどれほど簡単かを誇張することは困難です。

原子力産業でも、液体金属は水よりも熱容量が大きいという理由だけでなく、水が中性子減速特性を持っているため、高速中性子原子炉（USSシーウルフに搭載されているものなど）にはまったく使用できません。

ボーナス：標準のプラスチック/ガラス管の代わりに銅管を使用し、銅管に液体金属を注入した場合はどうなりますか？

なし。銅管に沿った熱伝達の速度は、内部の移動する冷却液を介した熱伝達の速度と比較して重要ではありません。ヒートパイプと同じです。熱を出し入れする銅です。縦方向では、熱は蒸気によって移動します。そのため、一度穴を開けると、ヒートパイプは役に立たなくなります。

また、銅製のCPUブロックも使用しましたか？

それらのほとんどはすでに銅です。それが明らかでない場合は、ニッケルメッキされているためです。

WCのパフォーマンスを大幅に改善したい場合は、窓の外など、寒い場所にラジエーターを移動します。冬には16°Cのストレスは簡単に起こります。

この種のものはかなり危険になりやすく、家でそれをしようとする人にとって大きな安全問題であるように思われます。だから、真剣に、この応答は仮説的なものです-自宅などでこれを試さないでください。

@uDevの答えは、主に次の2つのことに関心があるということです。

1. 熱伝導率： 熱エネルギー（熱）が物質内を移動する速度。

2. 熱容量： 物質がどれだけの熱エネルギー（熱）を保持できるか（この場合、熱くなりすぎて吸収できなくなる前）。

水は熱容量が非常に大きいため、多くの場合、優れたクーラントです。これは、ウォームアップするのに比較的大量の熱が必要です。

そうは言っても、他の回答のいくつかは、この場合の熱容量の重要性を過大評価していたと思います。問題は、実際に一定量のクーラントを加熱するだけではないということです。その代わり、クーラントは常に流れているため、基本的には

• [熱容量] * [流量]。

したがって、熱容量の小さいクーラントを選択した場合、クーラントの流量を合理的な限度まで増やすことで、たとえば流体の摩擦熱が問題になる場合や、フローの圧力が機械的原因となる場合、差を補うことができます損傷。

だから、はい、原則的には液体金属の高い熱伝導率は、いくつかの設計では役に立つかもしれません。

実際的な制限は、冷却ループが冷却機構の熱抵抗の原因を1つだけにすることです。したがって、非常に低い実効熱抵抗を持つように最適化されていたとしても、システム全体の熱抵抗は、CPUとその上の熱交換器の熱抵抗によって支えられ続ける可能性があります。