Deux ans sous microscope : le métal liquide ne sèche pas, il forme un composé solide jusqu’à 254 degrés que l’on ne peut plus refondre

Plusieurs cristaux de gallium métallique gris et brillants, aux faces anguleuses, posés sur une surface claire

Le métal liquide vendu comme pâte thermique ne sèche pas: au contact d’un refroidisseur en cuivre, le gallium forme un composé solide jusqu’à environ 254 degrés Celsius, que l’on ne peut plus refondre. C’est ce que montre un essai de deux ans observé au microscope électronique par der8auer, patron de Thermal Grizzly, qui vend lui-même ce type de produit.

Deux ans d’observation: liquide à une heure, cristaux à deux mois, puis plus rien

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L’essai, rapporté le 16 octobre 2026 par Tom’s Hardware, suit une même application de métal liquide sur la durée. Au bout d’une heure, l’interface est encore liquide. Au bout de deux mois, plus aucun liquide n’est visible et des cristaux apparaissent partout. Après deux ans, l’état n’évolue plus: « Au bout de deux ans au total, cela n’a honnêtement pas changé davantage », déclare der8auer. Entre les séances d’observation, le montage était conservé sous vide ou dans une boîte remplie d’azote pour éviter l’oxydation, une précaution qui éloigne l’essai des conditions d’un boîtier ouvert.

Sur le cuivre, un composé que l’on ne refond pas

Le produit est un alliage de gallium et d’indium, souvent additionné d’étain, liquide à température ambiante: le gallium fond vers 30 degrés Celsius, le mélange gallium, indium et étain à 11 degrés seulement. Au contact du cuivre, le gallium se lie au métal pour former le composé CuGa2, un atome de cuivre pour deux de gallium, l’indium et l’étain restants formant d’autres zones solides. Selon der8auer, la conductivité thermique de ce composé est d’environ 100 W/mK, contre environ 400 pour le cuivre, et il reste solide jusqu’à environ 254 degrés: « vous ne pourrez pas le refaire fondre. » Conséquence pratique immédiate: après moins de cinq minutes de contact, la couche ne s’enlève plus à l’alcool isopropylique ni à l’acétone.

Environ 1 micromètre par jour, jusqu’à 50 à 100 micromètres

La couche ne cesse pas de grossir une fois formée. Toujours selon der8auer, elle croît d’environ 1 micromètre par jour jusqu’à atteindre 50 à 100 micromètres, selon la température et la quantité de gallium disponible. Son exemple de gallium pur placé entre deux plaques de cuivre à 70 degrés donne environ 4 micromètres en 96 heures. Sa conclusion contredit la croyance courante du métal liquide qui « s’assèche »: le métal « ne sèche pas vraiment », il « a réagi chimiquement et formé un composé solide ». La matière est toujours là, sous une autre forme, et une partie du cuivre du refroidisseur a été consommée.

Le nickel limite la couche, l’aluminium se fragilise en une demi-heure

Le matériau du refroidisseur change tout. Sur une surface nickelée, il se forme NiGa5, un atome de nickel pour cinq de gallium, lui aussi solide à température ambiante; la couche s’arrête environ dix fois plus mince, 1 à 5 micromètres selon le commentaire, 5 à 10 micromètres sur la diapositive présentée. Ce composé conduit moins bien la chaleur que le composé cuivre-gallium, mais le nickel reste « la plupart du temps supérieur » selon lui, parce que bien moins de gallium est absorbé et que le cuivre situé dessous est protégé. Avec l’aluminium, le gallium chemine le long des joints de grains dès que la couche d’oxyde est rompue: sur une chute de tôle de 2 millimètres, il observe un gonflement au bout de cinq minutes environ et un métal cassant en moins d’une demi-heure, un effet qu’il qualifie de « connaissance commune depuis très longtemps ».

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Un essai de fabricant, une chimie documentée ailleurs

La réserve est importante: ces observations sont réalisées et diffusées par un industriel qui vend du métal liquide, Thermal Grizzly commercialisant le sien sous le nom Conductonaut, et elles n’ont pas fait l’objet d’une publication évaluée par des pairs. La littérature métallurgique confirme en revanche de façon indépendante que, dans le système cuivre-gallium, la phase CuGa2 est la plus riche en gallium et possède la température de fusion la plus basse, 254 degrés Celsius, et que des composés intermétalliques nickel-gallium se forment au-dessus des composés cuivre-gallium. Le contexte invoqué par der8auer est la montée de la densité de puissance des puces: il affirme que les cartes RTX 5090 et RTX 5080 atteignent respectivement « deux fois » et « trois fois » la densité de puissance d’une 8800 GTX.

Surface du refroidisseurComposé forméÉpaisseur annoncéeEffet signalé
Cuivre nuCuGa250 à 100 micromètresEnviron 100 W/mK contre 400 pour le cuivre, solide jusqu’à 254 degrés
Cuivre nickeléNiGa51 à 5 micromètresMoins bon conducteur que CuGa2, mais cuivre protégé
AluminiumPénétration aux joints de grainsNon chiffréeGonflement en 5 minutes, métal cassant en moins de 30 minutes

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