Tutkijat löysivät tavan pienentää nestemetallin lämpöresistanssia merkittävästi

[Kaotik]

Texasin yliopiston Cockrell-insinöörikoulun tutkijat ovat löytäneet uuden tavan tehostaa nestemetallin jäähdytystehoa merkittävästi sekoittamalla siihen keraamisia pölyä.
Tutkijat kehittivät mekanokemiallisen sekoitteen Galinstaanista (68 % gallium, 22 % indium ja 10 % tina) ja keraamisesta alumiininitridistä. Testien mukaan se laski nestemetallin lämpöresistanssia jopa 56-72 % pienemmäksi, kuin johtavat kaupalliset nestemetallit.

Lähde: Adding ceramic powder to liquid metal thermal paste improves cooling up to 72% says researchers

 

[Moradin]

Koskahan tämä päätyy thermalgrizzlyltä ostettavaksi tuotteeksi?
ja mikähän mahtaa olla lämmönjohtavuuslukema W/mK? (korkein mitä olen itse nähnyt on 14,2 W/mk)

 

[The_Jerska]

Nestemetallien ainakin (Conductonaut & Conductonaut xtreme) lämmönjohto kyky on jossain 60w/mk -70w/mk välissä. Tolla Kryosheetillä on myös lähes yhtä hyvä lämmönjohto. Tuo uusi on kyllä melko teston oloinen, jos ei mitään ongelmia tule tms.

 

[Tigerou]

Eittämättä mielenkiintoinen keksintö mutta pari olennaista kysymystä;
- miten paljon aine maksaa, eli kelpaako hinnaltaan kuluttajakäyttöön?
- voiko moista säilyttää huonelämpötilassa ja levittää helposti siis vaikka tuubista kuten kaikkia nykyaineita?
Em. ratkaisevat onko moinen kelvollinen kuluttajatuotteisiin vaiko rajautunee vain niihin harvoihin käyttökohteisiin joissa hinnalla ei ole väliä. NASA-luokan tuotteissahan hintahan ei juuri vaikuta mutta rahahan liikkuu massamarkkinoilla. Hyvä tuotehan myy aina jos hinta/laatu vain on kohdallaan.
Viittaan edellisessä lähinnä vaikkapa pikaliimojen ja WD-40'n suosioon, niissä kohtasivat edullinen hinta ja helppo käytettävyys liki missä tahansa.

 

[Owern]

Sitten pitäsi tietää, mten paljon tuo käytännössä vaikuttaa, vaikaan että täydellisellä kontaktilla ehkä mitattavissa, mutta toki mitä huonompi kontakti, niin enemmän hyötyä. Oon ootellu jäähyä, missä vesi osuu itse piihin. Aatellu jos toteuttais. CNC-konaistaja ja kohta kun vähän kauan edellisestä duunista, niin aion koneistaa kaikee ATK jäähy juttuja.

pitäsköhän pari kk päästä avata diy osiaan, että teen cad kuvista mitä pysyy jos joku haliaa. Melkein ilmaiseksi, materiaalin joutuu maksamaan ja pari egee tunti. Kaikki jäähdytys yms jutut on aika hyviä harjoituksia kouluun.

 

[Kaotik]

Sitten pitäsi tietää, mten paljon tuo käytännössä vaikuttaa, vaikaan että täydellisellä kontaktilla ehkä mitattavissa, mutta toki mitä huonompi kontakti, niin enemmän hyötyä. Oon ootellu jäähyä, missä vesi osuu itse piihin. Aatellu jos toteuttais. CNC-konaistaja ja kohta kun vähän kauan edellisestä duunista, niin aion koneistaa kaikee ATK jäähy juttuja.

pitäsköhän pari kk päästä avata diy osiaan, että teen cad kuvista mitä pysyy jos joku haliaa. Melkein ilmaiseksi, materiaalin joutuu maksamaan ja pari egee tunti. Kaikki jäähdytys yms jutut on aika hyviä harjoituksia kouluun.

Huono idea, vesi on huono lämmönjohtaja ja nestejäähdytyksen tehokkuus ylipäätään perustuu siihen että on jokin muu kappale välissä, joka kasvattaa pinta-alaa miltä se lämpö pääsee siirtymään veteen.

 

[Owern]

Huono idea, vesi on huono lämmönjohtaja ja nestejäähdytyksen tehokkuus ylipäätään perustuu siihen että on jokin muu kappale välissä, joka kasvattaa pinta-alaa miltä se lämpö pääsee siirtymään veteen.

Tietysti ne yhdistyisi, ja sitä piitä on vara urittaa ministi. Siihen vaikka vesi kovalla paineella. Ehkä toimis ehkä ei. Siitä voi olla ripoja myös.

Kaikee voi kokeilla. Prossunkin voi juottaa blokkiin tai vaikka jäähdyttää sitä ihs ympäröivääkin osaa vedellä. Hyöty voi olla pieni, mutta kaikee voi kokeilla, Lisäksi emoa voisi vesijäähdyttää prossukannan kohdalta. Vois 1C lähtä vaikka lämmöistä. Ja talvella moni saa kennon aika viileään kohtaan kämpästä jos haluu leikkiä ja vetää pitkät johdot koneesta. Toki nää on vaan villejä ideoita, mitä tuskin edes jaksan toteuttaa.

 

[fiarska]

Nestemetallien ainakin (Conductonaut & Conductonaut xtreme) lämmönjohto kyky on jossain 60w/mk -70w/mk välissä.

Nää on näitä markkina miesten höpinöitä.

 

[Moradin]

Nää on näitä markkina miesten höpinöitä.

Totta, koska tuo tökötti mistä kopion tuon 14,2 lukeman maksaa n. 100€/9g purkki

 

[fiarska]

Totta, koska tuo tökötti mistä kopion tuon 14,2 lukeman maksaa n. 100€/9g purkki

Lähdetäämpä liikkeelle kuvasta. Kaikille niin tutusta heksagonaalisesta wurtziitistä.

File:Wurtzite polyhedra.png - Wikipedia

en-m-wikipedia-org.translate.goog

Galinstan seoksen alkuaineita on saatu "ujutettua" mekano kemiallisella menetelmällä hilan sisälle. Tämä on se hienous.

Ja linkki varsinaiseen tutkimustulokseen https://static-content.springer.com/esm/art:10.1038/s41565-024-01793-0/MediaObjects/41565_2024_1793_MOESM1_ESM.pdf

LM (Galinstan) is 26.08 W m-1 K-1 that is measured with ASTM D5470 standard, the thermal conductivity of AlN is 220W m-1 K-1

"Kolloidisten LM:ien ja kaksoissubstraattien välisen Rc:n ennustetaan olevan pienempi kuin 0,1 mm2 K/W". Tämä ennustaisi pientä kontakti rajapinnan vastusta, hienoa ! Se että onko "wetting" efektiä yritetty tehda ennen koetta ei lähteestä selviä.

Jatketaan lähteen lukemista paremmalla ajalla sivulta 14 eteenpäin...

Jos nyt jollekin tulee mieleen pinnoittaa alumiini (pieni) palanen niin ehdottomasti kemiallisella kaasufaasi pinnoituksella parantamaan mekaanisia / triboloogisia ominaisuuksia.

 

[AvatarX]

Huono idea, vesi on huono lämmönjohtaja ja nestejäähdytyksen tehokkuus ylipäätään perustuu siihen että on jokin muu kappale välissä, joka kasvattaa pinta-alaa miltä se lämpö pääsee siirtymään veteen.

Ei vesi itsessään vaadi mitään muuta siihen väliin jotta se toimisi. Veden voi ohjata suoraan itse ytimen pintaan, testattu on ja toimii erittäin hyvin.

 

[Kaotik]

Ei vesi itsessään vaadi mitään muuta siihen väliin jotta se toimisi. Veden voi ohjata suoraan itse ytimen pintaan, testattu on ja toimii erittäin hyvin.

Voi, mutta jäähdytyspinta-ala on pieni ja veden lämmönjohtavuus huono.

 

[AvatarX]

Voi, mutta jäähdytyspinta-ala on pieni ja veden lämmönjohtavuus huono.

Ei se pieni pinta-ala ole ongelma. Toki tuo vaatii hieman korkeamman vesipaineen ja muutakin suunnittelua kuin normiblokilla mutta suorituskyvyssä pärjää kuitenkin helposti.

 

[Sallys]

Ei se pieni pinta-ala ole ongelma. Toki tuo vaatii hieman korkeamman vesipaineen ja muutakin suunnittelua kuin normiblokilla mutta suorituskyvyssä pärjää kuitenkin helposti.

Erikoissovelluksia on varmasti olemassa mutta isompi pinta-ala parantaa sen lämmön siirtymistä. Lähtökohta pitäisi olla se mahdollisimman iso ala ja siitä lähteä virtausnopeuksilla ja muuten virittelemään eteenpäin.

 

[Owern]

Ei vesi itsessään vaadi mitään muuta siihen väliin jotta se toimisi. Veden voi ohjata suoraan itse ytimen pintaan, testattu on ja toimii erittäin hyvin.

Täähän oli mahtavaa, että joku kokeillut jo, niin mun ei tarvitse

 

[Owern]

Voi, mutta jäähdytyspinta-ala on pieni ja veden lämmönjohtavuus huono.

Pitää keksiä tollanen viesti kun joku kertoo, että on kokeillut ja olit väärässä. No eihän internetissä toki ole ollut ikinä tapana myöntää olleensa väärässä.

 

[pomk]

Voi, mutta jäähdytyspinta-ala on pieni ja veden lämmönjohtavuus huono.

Eikös se vesi ole joka tapauksessa osa järjestelmää? Sen huono lämmönjohtavuus on siis vakioitavissa ulos yhtälöstä. Vesisuihkun painetta kasvattamalla saadaan lämpö siirrettyä varsin tehokkaasti ilman mitään ripaa välissä hidastamassa prosessia. Kun paine on riittävä, niin jäähdytettävän kappaleen pintaan ei enää jää tahmaamaan vesikerrosta, vaan ~kaikki vesimolekyylit ihan kappaleen pintaa myöten saadaan tehokkaasti kiertoon ja homma skulaamaan.

Ns. rajakerrosefekti saadaan tuhottua painetta käyttämällä ja jäähdyttämisen lainalaisuudet muuttuvat merkittävästi.

 

[Matt Damon]

OStaa nyt vaan sen applen macmini m4 ja loppuu nää leikkimiset

 

[Walla]

Eikös se vesi ole joka tapauksessa osa järjestelmää? Sen huono lämmönjohtavuus on siis vakioitavissa ulos yhtälöstä. Vesisuihkun painetta kasvattamalla saadaan lämpö siirrettyä varsin tehokkaasti ilman mitään ripaa välissä hidastamassa prosessia. Kun paine on riittävä, niin jäähdytettävän kappaleen pintaan ei enää jää tahmaamaan vesikerrosta, vaan ~kaikki vesimolekyylit ihan kappaleen pintaa myöten saadaan tehokkaasti kiertoon ja homma skulaamaan.

Ns. rajakerrosefekti saadaan tuhottua painetta käyttämällä ja jäähdyttämisen lainalaisuudet muuttuvat merkittävästi.

En käytännön toteutuksista tiedä, ja kuinka paljon voi kompensoida milläkin, mutta jos se noin yksinkertaista olisi niin eikö samalla logiikalla voisi sanoa, että ilmajäähdytyksessä kannattaa jättää se siili pois ja laittaa vain tuulettimen puhaltamaan kohti paljasta prossua, niin kun ilma on joka tapauksessa osa järjestelmää?

 

[pomk]

En käytännön toteutuksista tiedä

Kannattaa selvittää!

mutta jos se noin yksinkertaista olisi niin eikö samalla logiikalla voisi sanoa, että ilmajäähdytyksessä kannattaa jättää se siili pois ja laittaa vain tuulettimen puhaltamaan kohti paljasta prossua, niin kun ilma on joka tapauksessa osa järjestelmää?

Riittävän ilmanpaineen luominen jotta ton boundary layer effectin saisi ohitettua on haastavaa. Sinänsä ilmajäähyissäkin pätee sama juttu, eli ratkaisevaa on että moniko ilmamolekyyliä saadaan sekunnissa koppaamaan jäähdytettävän kappaleen lämpövärähetelyt itseensä, ei rivan koko tai muoto.

Joku useamman hevosvoiman kompressori vois riittääkkin. Sit sillä paineilmaa suoraan piitä kohti. Veden kanssa homma on helpompaa.

 

[bladE_666]

...ja vielä helpompaa se piiri on jäähdyttää sen pinta-alaa keinotekoisesti kasvattamalla. NHD15 kiinni ja tarvittavan konvektion generoiminen käy kompuraa energiatehokkaammin. Siinä missä ensimmäinen käyttää paineilmaa jäähdyttämiseen, toinen kytkee luuppinsa kylmävesijohtoverkkoon ja laskee vedet takaisin viemäriin verkoston täydellä paineella.

 

[pomk]

...ja vielä helpompaa se piiri on jäähdyttää sen pinta-alaa keinotekoisesti kasvattamalla. NHD15 kiinni ja tarvittavan konvektion generoiminen käy kompuraa energiatehokkaammin. Siinä missä ensimmäinen käyttää paineilmaa jäähdyttämiseen, toinen kytkee luuppinsa kylmävesijohtoverkkoon ja laskee vedet takaisin viemäriin verkoston täydellä paineella.

.. mutta kaikista helpointa on ostaa passiivisesti rivatta jäähtyvä prosessori.

 

[bladE_666]

...sitten täytyy jäähdytellä jotain muuita kuin x86-piiriä, sikäli kun puhutaan suht nykyaikaisesta massavalmisteisesta tuotteesta, jossa on enemmän laskentatehoa kuin helmitaulussa. Et todennäköisesti tarvitse nestemetallia tällaiseen rivatta jähtyvään suorittimeen.

Pakotettu konvektio osana jäähdytystä on käytännöllinen kompromissi ja siksi se on yleisesti käytössä. Tietysti näkee huonosti toteutettuja ratkaisuja, vaikka Raspberrykoteloita pienellä sirkkelillä ja CPU:n päällä kohtuuttoman pieni jäähdytysripa. Lämpöenergian tuotto on noissa korttitietokoneissa sen verran pieni, että passiivijäähdytys on helppo ja edullinen toteuttaa, eikä sinne välttämättä tarvita välimallin ratkaisua (hieman suurempi ripa ja puhallin). Tehokokoopano markkinoiden tehokkaimmalla pelisuorittimella ja näytönohjaimella on toinen asia. Sellaisen saa tarvittaessa jäähtymään passiivisesti, mutta ihan triviaalista asiasta ei kuitenkaan ole kyse, ainakaan suuremmalle osalle käyttäjäkunnasta.

 

[fiarska]

Section 12:
For the colloidal LM sample with the 42.5-45.0 vol% content of AlN, the
material cost is about $0.5 per gram

Halpaa kuin saippua. Tosin tuotteena varmasti 20€/g

Offtopic: ei näistä IT pojista ole konetekniikan suunnittelijoiksi kun eivät osaa edes simppeliä Bernoullin lakia soveltaa.

 

[pomk]

Pakotettu konvektio osana jäähdytystä on käytännöllinen kompromissi

Ei kai kukaan ole muuta väittänytkään? Ei nää massavalmisteiset romut ole mitä ovat mistään muusta syystä.

Ketjun nestemetalli ei liity olennaisesti kompromissikoneiden rakenteeseen. Ei liity kyllä suorajäähdytteiseen nestekiertoonkaan, moisessa kun ei tahnoja käytetä, mutta jostain syystä joku modekin halusi siitä aiheesta keskustella.

Itse aiheeseen palatakseni:

Mielenkiintoista seurata että mikä on todellinen muutos vanhoihin nestemetalleihin verrattuna. Saadaanko kenties jopa yksi kelvini alemmas lämmöt?

 

[bladE_666]

Se "kuka" olit sinä, ja väittämäsi passiivijäähyn helppoudesta on muota superlatiivi, mutta annetaan asian olla, mitä menneitä enää murhetimaan.

 

[pomk]

Se "kuka" olit sinä, ja väittämäsi passiivijäähyn helppoudesta on muota superlatiivi, mutta annetaan asian olla, mitä menneitä enää murhetimaan.

Onhan passiivijäähy aina helpompi kuin aktiivinen? Vähemmän liikkuvia osia, vähemmän osia ylipäänsä.

Jos passiivinen jäähy ei olisi helpoin (huom. superlatiivi), niin 99,9% maailman piireistä ei olisi passiivisesti jäähdytetty.