导线的电阻值过大会带来电能的损耗，根据焦耳定律，损耗的电能主要转换成了热能，在电流较小的情况下，产生的热量可及时散入环境中，并不会造成任何问题。然而当电流很大时，产生热量的功率急剧增大，电阻值的变化也变得相当敏感，进而导致导线的温度快速上升，可引起外包绝缘层或基底的损坏甚至燃烧［16］。导线的安全载流量指的是当导线散发的热量恰好平衡掉电流通过导线所产生的热量时，导线的温度不再升高，这时通过导线的电流量就是该导线的安全载流量。因此，安全载流量主要跟导线的基底和电子元器件所承受的安全温度相关。以常用的PVC基底为例，一般认为PVC在80℃左右时会发生软化，在150℃左右时会发生分解［21］。常见的电子元器件如玻璃和陶瓷电容所承受的高温约为125℃，碳膜电阻为90℃，集成芯片约为90℃［22］。因此，综合考虑PVC基底和电子元器件所承受的最高温度，液态金属导线所能维持的最高温度不应超过90℃。
利用0.7 mm的笔头打印一条长度为10 cm的直线，横截面积约为0.39 mm2。将这条导线用普通的铜导线接入电流源，以此给液态金属导线施加稳定的电流。在给液态金属导线通电流的同时，使用红外摄像机拍摄导线温度的变化，并保存为视频。图7.9展示了施加3.02A电流时，液态金属导线在不同时间点的温度变化图。从图中可以看出，开始阶段温度上升特别快，9s时温度已升高至60℃左右。随后温度增长率变小，最后稳定在90℃左右。导线的温度分布也不是完全一样，表现为两端和中间温度较高。为满足不同的安全温度需求，实验中还测量多组电流大小下导线温度的变化，并将其最大温度值的变化绘制成曲线（图7.10）。
图7.9 电流为3.02 A时导线红外图随时间的变化［16］(www.xing528.com)
从图7.10可以看出，无论电流大小如何，液态金属导线温度的上升趋势都是先快后慢［16］。这可以解释为随着导线温度升高，其与环境的热交换加快，在产热不变的情况下，温升变慢，直到最后散热产热平衡，温度保持不变。电流越大，相同阶段的温升越快，这是因为电流越大产热越大，最后的平衡温度也越高。当电流大小为2.79A时，导线的最终温度小于80℃，因此如果考虑要使PVC胶片长期使用不变形的话，应该使电流值小于2.79A。当电流为3.19A时，导线的最高温度达到100℃，这超过芯片通常允许的最高温度，因此必须防止。实验中还测试了施加电流为3.54 A时的温升情况，从图中可见，液态金属导线的温度上升极其迅速，在20 s内即超过了100℃。可以推断，当电流更大时，升温会更快。这也能够解释以前在没有过流保护的情况下，家庭电路会发生燃烧的情况。
图7.10 液态金属导线在不同电流大小下最高温度的变化［16］
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