Написать эту статью меня сподвиг пост NotSlow Не так страшен жидкий металл. Там все просто: подстраховался от замыкания, нанес тонким слоем, прикрутил и радуйся низким температурам. Но так ли все хорошо на самом деле?
Для начала нужно выяснить, что это за жидкий металл такой. Среди чистых металлов единственный, который может быть жидким при комнатной температуре — это ртуть. В здравом уме никто сейчас не станет применять ртуть в качестве термоинтерфейса из-за ее крайней токсичности и испаряемости. Два других становятся жидкими уже при температуре человеческого тела — это цезий и галлий. Цезий — это «фтор наоборот» по своей химической активности, он возгорается и взрывается от малейших следов воздуха и влаги и даже разрушает стекло. Остается галлий (на КПДВ именно он). При комнатной температуре галлий все же твердый, однако с некоторыми другими легкоплавкими металлами он образует эвтектики, плавящиеся при 20,5°С (галлий-олово) и даже 15,3 °С (галлий-индий). Еще ниже — в районе 5 °С — плавится тройная эвтектика галлий-индий-олово (62, 25 и 13% соответственно). Имеющиеся в продаже термоинтерфейсы типа «жидкий металл» — это как раз и есть сплавы на основе этих трех элементов, возможно с некоторыми дополнительными присадками.
Исходя из этого, ясны и подводные камни. Первый из них — это абсолютная несовместимость галлийсодержащих сплавов с алюминием!
Во времена, когда уроки химии в школе непременно сопровождались демонстрацией опытов, был среди них и опыт по амальгамированию алюминия. Алюминий покрывали слоем ртути и он тотчас начинал бурно окисляться, рассыпаясь прямо на глазах. Ртуть защищала алюминий от образования оксидного слоя и он образовывался уже на поверхности амальгамы, но не был способен остановить окисление, так как на поверхности жидкости он не удерживался сплошным слоем, растрескивался, и в трещинах открывалась свежая, неокисленная поверхность амальгамы.
Ровно так же действует и галлиевый сплав с той только разницей, что он способен буквально пропитывать алюминий насквозь, проникая в межкристаллитные промежутки. Алюминий, пропитанный жидким галлием, не только окисляется на глазах, но еще и крошится в руках.
Так что ЖМ следует держать от алюминия подальше. И это касается не только алюминиевых радиаторов: случайная капелька «жидкого металла» может уничтожить и корпус ноутбука, если тот из алюминиевого сплава, и любую другую алюминиевую деталь. Хотя бы корпус какого-нибудь конденсатора. Причем капелька эта является классическим катализатором — делает свое черное дело, не расходуясь сама.
Но и медь к галлию небезразлична. На рисунке выше я привел T-x диаграмму системы медь-галлий (из справочника «Диаграммы состояния двойных металлических систем» под ред. Лякишева), на которой видно бесчисленное множество интерметаллических соединений. Как только галлий вступит в контакт с медью, они тут же начинают образовываться. Жидкий галлий (к его сплавам это тоже относится) вообще очень охотно смачивает и металлы, и неметаллы, а явное химическое сродство этому крайне способствует. Так что «жидкий металл» будет просто впитываться в медь, образуя на границе между металлами корку интерметаллидов. Последние не являются металлами с физической точки зрения, они тугоплавки, хрупки и обладают плохой тепло- и электропроводностью, но главное — «жидкий металл» будет расходоваться на их образование и просто уйдет из зазора. Многие из тех, кто пробовал в деле ЖМ, сообщают, что со временем он перестает работать, и сняв радиатор, они обнаружили, что жидкий металл «испарился». Испариться он не мог — заметное давление пара у его компонентов появляется только свыше тысячи градусов — он просто впитался в медь, прореагировал с ней. Устранить это явление помогает никелевое покрытие на меди, хоть оно и является дополнительным препятствием для тепла.
Кстати, впитываемость галлия и его сплавов в металлы еще касается паяных соединений — помните про ту маленькую капельку, которая может разрушить алюминиевый корпус? Так вот, такая же капелька, попавшая на припой, сделает и его хрупкой, а пайку ненадежной. В какой-то момент это «сработает». Поэтому лично я бы держал «жидкий металл» как можно дальше от любой электроники.
И последнее, о чем следовало бы написать: «жидкий металл», увы, небезвреден. Галлий по некоторым данным сравним по токсичности с мышьяком, второй его компонент, индий — также является токсичным тяжелым металлом. В отличие от ртути сплавы на основе галлия все же абсолютно нелетучи при обычной температуре, так что отравиться их парами не получится, однако из-за своей способности легко прилипать ко всему на свете эти сплавы невероятно мазучие. Испачкать ими, к примеру, руки — легче легкого, а отмыть их до конца очень сложно. Потом это все попадет в рот. Поэтому — работаем с «жидким металлом» и всем, что с ним контактировало только в резиновых перчатках и отдельно от еды, питья и курения. И да, никогда не делайте так, как на КПДВ!
Комментарии (164)
Ugrum
12.03.2018 18:22+1Отлично написано, чёрт побЪери!
Производители и продавцы ЖМ уже объявили сбор средств.
IvanAnonym
12.03.2018 18:27Огромное спасибо за статью, которая наконец-то расставила все точки над i.
Расскажите, пожалуйста, как читать T-x диаграмму (я сломался, пытаясь нагуглить что-то понятное без внешкольного представления о химии)? В данном контексте особенно интересена линия при 29,6 градусах.BubaVV
12.03.2018 18:40Если галлия в сплаве больше 65%, то при 29.6 градусах получится жидкий галлий и возможно твердый остаток
Tema567
12.03.2018 19:43+1Фактически диаграмму состояния двойных металлических систем вы можете прочитать как самую обычную диаграмму. По оси абсцисс откладываем % содержания основных компонентов сплава, в данном случае — медь и галлий. По оси ординат — температуры в градусах Цельсия.
Для каждого сплава с известным % содержания компонентов Cu — Ga, при известной нам температуре, находим фазовые состояния компонента(ов), их соединения, и характерные для них типы кристаллических решёток.
Сплошными линиями выделены фазовые переходы (превращения) — изменение кристаллических решёток компонента(ов) или соединений. Кроме того, обозначаются полиморфные и эвтектоидные превращения. Как раз при содержании Ga > 65% и t ? 29,75°C имеет место быть эвтектоидное превращение Ж ? + (Ga) или Ж + ? (Ga), в зависимости от % содержания меди. Где фаза ? — GaCu2.
Всё это вы можете найти в предисловии, а также на стр. 245 справочника.
FukuroCuku
12.03.2018 19:43При содержании в системе (сплаве) Ga более 67% и температуре ниже 29,6 градусов сплав находится в твердом состоянии и состоит из смеси чистого Ga и твердого раствора (Ga+Cu). При превышении этой температуры галлий переходит в жидкое состояние, а вот твердый раствор сохраняет кристаллическую структуру. То есть получаются кристаллики твердого вещества в жидком Ga.
zerg59
12.03.2018 23:43Причём это я сам видел, когда снял через полгодика (от любопытства, кстати, а не из-за ухудшения теплоотвода) кулер с тогда ещё актуального Core2 разогнанного с 1,86 до трёх с чем-то ГГц. Сразу не снялся. Пришлось включить комп, запустить Prime95 и подождать ;-). На подошве снятого кулера и на крышке была как раз смесь ещё жидкой эвтектики (той самой, галлий+индий=олово. Мне кубик её нахаляву достался от наших гидродинамиков) с твёрдыми мелкими включениями. Что характерно — с более поздними композициями Coollaboratory такого не было. По крайней мере через год всё разбиралось.
nerudo
12.03.2018 18:37Скорую предыдущему автору вызвали? ;)
NotSlow
12.03.2018 21:41Не переживайте так за меня.
Я к компам отношусь как к расходнику. 2-3 Года и морально устаревает почти все. Почему бы не выжать за это время из него максимум, а не стараться сохранить для потомков.
И без ЖМ много чего может выйти из строя. Те же электролитические конденсаторы.
Кто-то тачку берет в салоне и 10 лет ее хранит в первозданном состоянии.
А кто-то сразу едет на перешив салона и чип-тюнинг. Поездит годик в свое удовольствие, а не как требует регламент производителя и скинет потом чтоб на более новую пересесть.
Это просто бездушные железки, расслабьтесь.velovich
12.03.2018 22:09Поездит годик в свое удовольствие, а не как требует регламент производителя и скинет потом чтоб на более новую пересесть.
Это просто бездушные железки, расслабьтесь.
Ты-то расслабишься как «скинешь», а вот кто-то неудачно после тебя «подберёт». В карму не веришь небось?NotSlow
12.03.2018 22:22А карма-то тут причем? Неужели не видно что тачка вся разбиралась и тюнилась, неужели не понимаешь что ресурс у нее остался меньше. Никто же не скрывает ничего. И никто же насильно не заставляет брать ее, а не ту с которой 10 лет пылинки сдували? Но ведь за ту и денег будут больше хотеть, не так ли? Так где обман-то?
Так и с компами — неужто не отличить скальпированный проц от обычного?
А если речь про ноуты, то я допустим еще ни один не продал. Все как-то своей смертью умирали, или же до сих пор работают.nidalee
13.03.2018 13:12Процессору как раз абсолютно все равно, скальпировали его или нет.
В том плане, что ни кристалл, ни IHS (крышка) процессора не реагируют с ЖМ.
ЖМ в 99% случаев используют либо как термоинтерфейс между IHS и чипом, либо сразу между чипом и радиатором (naked die, как в ноутбуках).
ЖМ между IHS и радиатором — как мертвому припарки.
dark_snow
13.03.2018 14:43+2Неужели не видно что тачка вся разбиралась и тюнилась, неужели не понимаешь что ресурс у нее остался меньше. Никто же не скрывает ничего.
Нее дарагой, не бита, не крашена — дэвушка ездил…ploop
13.03.2018 15:35… мамай клянус!!!
Как раз выбираю себе подержанное авто — ужас! Чего только не насмотрелся :)Skerrigan
14.03.2018 04:47Может постик? Это так увлекательно порой :)
Ну или пост на профильном ресурсе — тогда линк плз.ploop
14.03.2018 08:31Да не наберётся там на пост, всё это давно озвучено на профильных ресурсах (в разрозненном виде), но очень удивляет, если сталкиваешься с этим впервые. Для поста нужны фото и примеры, которых нет возможности насобирать.
К примеру, для себя узнал
— Скрученный пробег скорее всего будет не у Вахтанга с бородой, который мамой клянётся, а в цивильном автосалоне
— Внешний вид органов управления (руль, педали, рычаг КПП и ручника, левое сиденье) скажет о машине больше, чем любые документы и слова. На этом этапе можно отсеивать тупо по фото в объявлениях — ну невозможно затереть руками пластиковый руль до глянца за 50к пробега, или кожаный до дыр. Так же и педали стереть до металла.
— Вопреки всеобщему мнению про бесплатный сыр, есть шанс купить отличное авто ниже рынка, т.к. бывают срочные объявления, но шанс мал — время, за которое оно «уходит», исчисляется буквально минутами. Что это не подстава (обычно хлам могут впарить под видом «срочно нужны деньги») легко определяется по внешним признакам. Проще всего с семейными автомобилями — если продают срочно, то не готовят его к продаже. Детские кресла, всякие вещи, даже грязь в салоне, говорящая о том, что машиной пользовались, и.т.д.Skerrigan
14.03.2018 09:49Я просто сверх-квесты вспоминаю, как брал свою машину — это было что-то с чем-то: с одной стороны машине на сегодня 14 лет (брал в 2016-ом), по ряду параметров она просто будто в криокапсуле побывала; по другим аспектам — «разводка не со зла» об отсутствии документов, интересная история жизни (процентов 80 времени жила машина в боксах… я традицию не прервал), «вот-вот» машина попадала под арест (в день когда я её и взял собственно).
Ну ничего, оно того стоило.
И да, когда увидел объявление (где-то через час-полтора после размещения), уже в тот же день пепелац и смотрел. Брать решил в следующие пару часов.
vconst
14.03.2018 11:54Может таки есть резон — платить конторам «по подбору»? Потому что, к примеру, сам я в автотехнике разбираюсь хуже, чем в балете, а время потраченное на возню авто по сервисам и плата за оценку состояния машины — может превысить стоимость услуг профи…
Mogwaika
12.03.2018 23:26Ну на мой взгляд сейчас устаревание компов всётаки замедлилось и мой комп 6-летней давности вполне неплох, а ноут 8-летней давности шевелится и почти не раздражает тормозами. Чего не скажешь про мои прошлые компы, которые действительно быстро устаревали.
BaLaMuTt
13.03.2018 13:38Да как бы и машины 10-тилетней давности в целом вполне ещё годные в плане производительности если конфигурация набита так что всего достаточно. Например разогнанный до 3+ГГц Q6600 + 8Гб оперативки и сегодня вполне шустрый конфиг.
nidalee
13.03.2018 14:04Смотря для чего.
BaLaMuTt
13.03.2018 18:37Для большинства задач обычного пользователя. С более-менее современной картой уровня например 750Ti можно даже в современные игры играть на средних настройках. Конечно в современные игры играть на предельных настройках графики и крутить на таком конфиге кучу виртуалок не получится, но те кому это надо на таких конфигурациях и не сидят.
JC_IIB
13.03.2018 18:43С более-менее современной картой уровня например 750Ti можно даже в современные игры играть на средних настройках.
Подтверждаю, достаточно долго был обладателем оной. Это какая-то чумовая карта, маленькая, тихая, но молотит на удивление бодро.
BubaVV
12.03.2018 18:41Кстати мой любимый вопрос для троллинга умных школьников или студентов: «Дайте определение тяжелых металлов».
nvshap
12.03.2018 19:00+1Они тяжелее лёгких? )
BubaVV
12.03.2018 19:01Где граница?)
Mad__Max
12.03.2018 19:58Там где начинаются металлы «тяжелее» (обычно подразумевается не плотность, а насколько далеко от начала периодической таблицы элементов находится, что с атомным номером в целом коррелирует но не прямая зависимость) участвующих в нормальных биологических процессах
Калий, кальций, железо(как и многие более легкие) металлы еще активно участвуют в биологических процессах и просто необходимы для нормальной жизнедеятельности. А все что дальше либо вообще не участвует, либо в случае нескольких исключений в норме присутствует в ничтожных количествах (например в каком-нибудь редком сложном ферменте).
Так что «граница» где-то по 4 му периоду таблицы Менделеева проходит.
impetus
12.03.2018 20:00+1«граница между небом и землёй уже не различима —
и не надо...» Ну масса есть нечётких границы — фрактал ли береговой линии или зыбкая муть честного градиента…
Однако, как человек, имеющий дело с жидкими натрием и калием (и ртутью тоже да… свинец, там, висмут — с какими только теплоносителями не игрались в своё время… а нам теперь разгребать) — скажу, что оные натрий-калий (и их всевозможные смеси и сплавы) — тоже ой-ё-ёй кака бяка, на самом деле весьма и весьма страшные даже в чистом, нерадиоактивном виде, особо когда полон подвал вроде герметичных бочек, даром, что легче практически некуда… (А бериллий даже на их фоне какой-то хтонический инферно, чур нас всех от близкого с ним знакомства)BubaVV
12.03.2018 20:02+1Wolframium13
13.03.2018 15:05+1У нас было 2 бочки натрия, 75 литров калия, 5 колб чистейшей ртути, полтонны свинца и гора смесей, сплавов и всего такого, всех цветов, а ещё ящик висмута и бериллия. Не то, чтобы это всё было нужно, но раз начал коллекционировать теплоносители, то иди в своём увлечении до конца. Единственное, что меня беспокоило — это бериллий. В мире нет более хтонического инферно, чем бериллий. И я знал, что довольно скоро мы в это окунёмся.
impetus
13.03.2018 20:16… на самом интересном месте… Реально заинтриговали, продолжайте, прошу Вас!
Ugrum
14.03.2018 12:05Хрюн МоржовУ нас было 2 мешка травы, 75 таблеток мескалина, 5 марок мощнейшей кислоты, полсолонки кокаина и гора возбудителей, успокоительных и всего такого, всех цветов, а ещё литр текилы, литр рома, ящик пива, пол-литра эфира и две дюжины амила.
vbif
14.03.2018 12:26+1Травиться ртутью, даже жидкой, — в этом нет ничего, кроме томления духа и суеты. Смешать ртуть с кадмием — в этом есть известный каприз, но нет никакого пафоса. А вот съесть летальную дозу обычной поваренной соли — в этом есть и каприз, и идея, и пафос, и сверх того еще метафизический намек.
DistortNeo
13.03.2018 19:07+1Искажённые эффектом дисторшн электрогитары, затяжные гитарные соло, агрессивный ритм, как правило, шести-, восьми- или двухдольный размер такта, облегчённые риффы.
nvshap
12.03.2018 19:15Просветился. Оказывается (если Вика не врёт), нет чёткого определения. Каждый проводит свою границу в зависимости от контекста. Так что, можно сказать, что это не научное понятие, а «бытовое». Век живи — век учись )
3JIbIDEHb_v2
Любые металлы тяжелые для человека, даже если они лёгкие :) В сериале Доктор Хаус было пара серий про отравления металлами.
jar_ohty Автор
Отнюдь не любые. Множество металлов необходимы для жизни человека. Значительное количество их при умеренных количествах хоть и не требуются для жизни, но малотоксичны. А вот тяжелые металлы в основном очень токсичны (однако не обладают высокой токсичностью тантал, вольфрам, висмут, цирконий, гафний, олово, рубидий и цезий, а также лантаноиды, кроме церия).
alexs0ff
Есть такое мудрое изречение:
Порой и яд лекарство говорят, излишнее лекарство — тоже яд.
Все хорошо в меру, например поваренная соль, невозможно сейчас представить любую кухню без нее, а вот полкило — смерть неминуема для человека.
jar_ohty Автор
Нет, есть множество вещей, которые яд всегда. Только малая доза делает ядовитое действие почти незаметным. Взять, скажем, ртуть или бериллий. А есть вещи, которыми "отравиться" можно только по механизму "берем таракана за задние ноги, набиваем ему рот ДДТ, зажимаем его и ждем, пока таракан не помрет от асфиксии", но и пользы от них не будет никакой — например, SiO2 в виде песка.
Так что не такой уж абсолютной истиной является это изъезженное мудрое изречение.
alexs0ff
Я не спорю, что есть множество вещей у которых ПДН стремится к нулю, я спорю с утверждением, что «все остальное безопасно в неограниченных количествах».
Вы его не поняли.
AngReload
Есть очень близкие неверные формулировки, например «Всё есть яд, и ничто не лишено ядовитости; одна лишь доза делает яд незаметным» или «Всё — яд, всё — лекарство; то и другое определяет доза» и так далее вплоть до активирования лечебной «витальной энергии» разводимого яда для излечения от него же.
Это «мудрое изречение» способно только запутывать. Это ведь не цитата научного исследования, а пространная «мудрость древних», и чем непонятней та записана тем мудрее выглядит.
Если убрать из вашего предыдущего комментария это «мудрое изречение», то комментарий не потеряет смысла, а наоборот приобретёт ясность. Так зачем оно нужно?
alexs0ff
я не спорю, что некоторые «древние мудрости» сегодня — простая чушь. Но конкретно данная, к месту и по делу. Даже если мы его разберем на кванторы и предикаты.
Ок, не хотите «литературной выразительности», возможно она будет лишняя на данном ресурсе, принимаю такую точку зрения.
Rusheff
Не назвал бы диоксид кремния безвредным.
ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D0%B8%D0%BB%D0%B8%D0%BA%D0%BE%D0%B7
Trabant
Я где то встречал в литературе о смертельной дозе соли, единоразово 200 грамм всего.
sergku1213
Ну это вполне токсично. Например в отношении оксида титана известен случай приема 2,5кг оксида титана. Без существенного вреда для здоровья. Пояснялось что человек принял вещество по-ошибке. У меня вопрос — с чем он перепутал окись титана? Все 2,5 кг? На ум приходит только пиво, но оно жидкое.
impetus
со сметаной/творогом какими-нибудь… посыпал обильно сахаром и сожрал баночку белил с хлебом… при плотности 4 это поллитра всего
sergku1213
Какие белила в 19 веке? Чистая порошковая двуокись титана там была. Предполагают что он был обстоятельным идиотом и перепутал с мышьяком, хотел отравиться.
Helium4
Насыпная 0,5-0,8 г/см3 http://present5.com/presentation/55950586_319736966/image-4.jpg
Достаточно характерный запах. Тоже в растерянности,… как?
sumanai
Сахар? Мука? Вроде диоксид титана белый.
arheops
У него специфический запах, привкус, у современного консистенция мельче сахарной пудры, ближе всего к крохмалу мелкомолотому на ощупь. Сложно вобщем, специально развечто.
ariklus
Мужик первый раз на кухне. Испек блины с мукой из странного пакета. Получились на вкус не как у жены, но не захотел признавать свою кулинарную несостоятельность и съел. Все. Потом жена обнаружила пропажу белил…
arheops
Не получатся из него блины. Получится кашица, клейковины нет, яиц не хватит.
Ugrum
Ну тут мужик со стальными яйцами подразумевается.
ariklus
Если кашицу достаточно долго жарить — выйдут блинчики по оригинальному рецепту.
zomby
«Ну, значится правду говорят, что первый блин выходит комом» — подумал мужик
impetus
если был не порошок, а готовая краска (т.е пигмент с клеем, клейстером, например) — то вполне себе выйдет блин
BubaVV
Если чистый хотя бы на уровне пигмента для белил, то он снежно-белый, аж глаза режет от яркости
vasimv
Так этак и про воду можно вспомнить, которой тоже отравиться можно, если выпить сколько-то там литров. И сахаром, думаю, тоже — попа-то слипнется, нормальное функционирование организма будет невозможно. А самое грустное — так это что и кислородом можно отравиться… В общем, нет вообще не-ядовитых веществ в природе. :)
dragonnur
Чтоб кислородом отравиться, надо поднять парциальное давление до 0.3 МПа хотя бы (т.е. чистый кислород в маске и нырнуть метров на двадцать). Не так и легко.
vasimv
Ну так и водой отравиться без специальных усилий не получится, не каждый справится. Как и солью.
AbstractGaze
А зачем брать поваренную соль? Можно проще — пейте чистую воду по литров по 7 в день. Эффект будет такой же как и у морских рыб в пресной воде.
TheShock
А если пить воду и иногда закидываться кофейной ложечкой соли, то все пучком)
impetus
не, не пучком — калий, кальций и далее много чего ещё по списку постепенно вымоются-выведутся и кирдык. Впрочем тут лучше спросить у нефрологов — целая большая наука однако…
TheShock
Ну тут уже идет вопрос к термину «отравиться». Если человек умер из-за того, что в него выпустили очередь из автомата, то можно сказать, что он отравился свинцом? Или если на него упала сосулька, то отравился водой?
Shrizt
вранье это все, лет семь уже пью воду из осмоса, и ничего
минералов гораздо больше поступает в продуктах питания, а хлорка и плохо растворимые вещества для камней в почках — в водопроводе — это пожалуйста.
AbstractGaze
А причем тут осмос и вообще вода из фильтра? Я про то что большое потребление воды, может вымыть минералы из организма. Если грубо именно по этой причине морские рыбы умирают в пресной воде — минеры выводятся. У пресноводной на оборот слишком большой избыток быстро происходит. Так что даже такое безобидное вещество как вода может быть плохо, и как в малых так и в слишком больших количествах.
Fullmoon
Мы как раз ближе к пресноводным рыбам, нам это не грозит.
sergku1213
Ну это сильно от условий зависит. Знаю случай когда 20 кг жидкого натрия (легкий металл, нужный для жизни>8) тушили водой. Человек погиб. На самом деле сколько сталкивался (дружок работал на нейтринном телескопе там его — галлия мнооого было) внятных указаний на его опасность не было. Вероятно, как с оловом — вреден то вреден, но вводится в организм с трудом, а выводится легко. Но! Хорошей практикой в химических делах является аккуратность и осторожность. Особенно, когда нет 100% уверенности.
RedSnowman
www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/8874460
Taras-proger
Это железо, например, что ли? Если оно будет плавать в плазме не в составе не повреждённых молекул транспортного белка, то ничего хорошего из этого не получится. Может натрий? К тяжёлым он не относится. Серебро? Польза серебра для организма заключается именно в его ядовитости: для болезнетворных микробов оно ещё ядовитее, чем для человека. Кальций? Тяжёлым тоже не является. И попробуйте на несколько порядков превысить безопасную дозу того же олова, или висмута.