鎵銦錫合金的比熱容是多少？一文解答液態(tài)金屬鎵合金的熱容
? ? ? 液態(tài)金屬鎵銦錫合金最近幾年，已經(jīng)大批量用于各種電子集成設備散熱或者大功率設備冷卻，鎵銦錫合金在散熱領域的用量逐年增長，液態(tài)金屬作為新型散熱工質，鎵合金最突出的特點在于其固有的高導熱系數(shù)特性。例如，常見液態(tài)金屬熱導率一般為 10-40W/（m·K），比傳統(tǒng)的冷卻工質水高出 2 個數(shù)量級，且液態(tài)保持溫度范圍寬，以鎵銦錫合金為例，在 10.7-2200℃始終保持液態(tài)。這一特性賦予了液態(tài)金屬優(yōu)異的對流換熱能力，也使得其具有比水更好的對流冷卻性能。用鎵銦錫合金取代傳統(tǒng)的以水為代表的冷卻工質打破了傳統(tǒng)冷卻技術的能力極限，同時也為其他能源領域的熱量收集與傳輸提供了新的思路。
? ? ? 我們制備了成分為Ga50In25Sn25、Ga60In25Sn15、Ga66In20.5Sn13.5 、Ga68.5In21.5Sn10、Ga75In10Sn15（質量分數(shù)）的五組鎵銦錫合金，原材料分別為純度＞99.99%的鎵/銦/錫金屬顆粒，均在氬氣氣氛保護下進行熔煉，得到五份不同配比的鎵銦錫合金，均為液態(tài)合金。使用差示掃描量熱儀（DSC）對五個鎵銦錫合金的比熱容進行分析，采用純銅坩堝進行測試，得出的結果如下表：
| 合金配比 |
Ga50In25Sn25 | Ga60In25Sn15 | Ga66In20.5Sn13.5 | Ga68.5In21.5Sn10 | Ga75In10Sn15 |
| 比熱容(J/g·K) | 0.41 | 0.42 | 0.40 | 0.43 | 0.45 |
? ? ? ?由此可知，鎵銦錫合金的比熱容數(shù)值在0.40-0.45J/g·K，水的比熱容為4.2J/g·K，鎵合金的比熱容比水小了一個數(shù)量級。但是再散熱介質中，除了比熱容外，還有個更重要的導熱系數(shù)問題，鎵銦錫合金的熱導率比水的0.6W/(m.K）高了二三十倍，同時液態(tài)金屬跟水一樣是液態(tài)，比銅等固態(tài)散熱工質擁有更好的熱擴散能力，綜合考量后，鎵銦錫合金的散熱性能是遠大于水等傳統(tǒng)散熱介質的。
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