Течни метал: структура, својства

Данас је уобичајена идеја да је метал у свом нормалном стању чврст. Дуго времена се сматрало да је једини изузетак у овој изјави жива, која остаје у течном стању до -39 ° Ц. Одговор на питање који је метал текући није тако једноставан.

Течни метали у природи

У ствари, жива није једини течни метал на свету. Познати су и галијум, цезијум и францијум, који су у течном стању до + 30 ° Ц.

Галијум се веома често користи, на пример, у електроници. Поред чињенице да се топи на ниским температурама, галијум, а то је његова главна предност, кључа на температури не нижој од 2230 ° Ц. Изузетно широк интервал талине омогућава употребу овог елемента у раду атомских реактора.

Цезиј није мање тражен елемент, упркос чињеници да је изузетно мали у земљиној кори и да је његово вађење тешко.

И овде радиоактивни елемент Француска, чији је полуживот нешто дужи од 22 минута, формира се током распада морске анемоне, а још није познато како изгледа. Чак и научници знају врло мало о њему, и то знање се акумулира мало по мало. Научне лабораторије изводе студије овог елемента на узорцима масе од десет милионити дио грама, који се сваких двадесет два минута смањује за пола.

То јест, на температурама које се мало разликују од собне температуре, четири елемента периодног система се могу назвати течним металима, укључујући живу.

Метал струцтуре

У металима, атоми су распоређени у стриктном геометријском поретку и формирају кристалну решетку. Њихови типови у различитим металима и легурама разликују се у зависности од броја и распореда атома.

У растопљеним металима, атоми су у хаотичном кретању, а везе између њих су разбијене.

Уобичајени текући метал из куне је само материјал са кристалном решетком и уобичајене особине чврсте материје на нормалној температури.

Приликом хлађења течног метала почиње процес кристализације, чија се брзина повећава са смањењем температуре. Везе између атома су обновљене и формиране цристал латтице. Кршење интегритета метала, на пример, стварање рђе или пукотина, догађа се управо на границама између кристала. То јест, ако не постоје јасне границе између кристала, не само механичка, већ и електрична и магнетска својства метала.

Својства течних метала

Научници кажу да аморфни материјали могу бити десет пута јачи од кристалних аналога, и њихових електрични отпор пет пута. Штавише, на нормалној температури, они могу да задрже својства више од стотину година, али топлота се слабо толерише.

Ако се течни метал из куне хлади тако брзо да везе између атома и кристала немају времена да се опораве, тада добијате супстанцу у аморфном стању, комбинујући особине метала и течности.

Има површинску напетост и вискозност течности, а смањује се и рефлектује електромагнетне таласе, као и сваки други метал. Структура течних метала је хаотична акумулација атома без крутих веза између њих.

Пошто нема кристалне структуре, такве супстанце имају изузетна магнетна својства, високу чврстоћу и жилавост.

Течни метал је двоструко јачи од титана, не рђа, и може се обликовати у облик, чак и најсложенији, као и сваки пластични материјал. У исто вријеме, након лијевања, није потребна додатна обрада производа - има јасне обрисе и савршено глатку површину.

Течни метали на бази галијума

Легуре на бази метала са ниским тлаком и њих тридесет у глобалној индустрији имају тачку топљења испод 70 ° Ц. Већина њих је хемијски активна и токсична. Легуре на бази галијума, које укључују индијум, коситар и цинк у различитим пропорцијама, топи се на ниским температурама, испод 40 ° Ц, и нису токсичне нити хемијски активне. У индустрији их је само осам, али варијације могу бити много веће, у зависности од процента компоненти.

Ове легуре су течни метали. Нису токсични, али стручњаци препоручују да раде са њима да предузму мере предострожности и раде у гуменим или памучним рукавицама.

Методе за производњу течних метала

Ако не говоримо о течним металима на бази галијума, онда пре свега, научници су тражили могућност брзог хлађења растопљеног метала. Постоји метода распршивања метала са уређајем налик атомизеру, у танком слоју на врло хладној површини. Метода се назива ионско-плазма распршивање. Користи се и наноси течни метал на ротирајући диск. У сваком случају, коришћењем ових метода било је могуће добити уске траке од метала, које се не могу спојити врућим методама које су уобичајене за кристалне супстанце.

Следећи корак био је стварање легура из метала, које су лоше међусобно спојене. Стручњаци у Цалтецху су развили легуру звану Ликуидметал. Састав течног метала укључује титанијум, бакар, никал, цирконијум и берилијум. Када се таква легура охлади, кристализација се одвија веома споро, јер су атоми метала веома различити по величини.

Употреба течних метала

Течни метали на бази галијума користе се у противпожарним алармним системима, као расхладно средство у расхладним системима са високим радним температурама.

Током периода када је легура "течни метал" добијена у облику уских трака, коришћена је за израду кодне ознаке намењене за борбу против крађе и употреба у цеви за бушење премаза ради повећања њиховог животног века.

Када је Ликуидметал настао, почео је да се користи у производњи голф клубова. Прорачуни су показали да такав клуб даје лопту снажнијем енергетском напору него што је то уобичајено.

Стручњаци Ликуидметал Тецхнологиес укључени су у развој водећих произвођача скија и бејзбол палице.

У индустрији одбране, Ликуидметал може да замени осиромашени уранијум у оклопу за пробијање пројектила.

У Русији, елементи и микрокладе за посебно осетљиве и прецизне инструменте у медицинској опреми и електронској опреми, филтери за заштиту хартија од вредности и новчанице од фалсификата, и још много тога, направљени су од течног метала добијеног из растопа који се хлади на ротирајућем диску.

Течни метали као термички интерфејс

Термички интерфејс се широко користи у мерној опреми, електронским уређајима и кућним рачунарима.

Термичко сучеље је топлотно проводљива супстанца која се наноси у танком слоју између површине која се треба охладити и уређаја дизајнираног за уклањање топлоте.

За то постоје високи захтјеви:

- константна конзистенција која се не мења током рада или складиштења;

- стабилност карактеристика у радном температурном опсегу;

- нетоксични и незапаљиви;

- једноставност наношења и уклањања са површине;

- минимална топлотна отпорност.

Најчешћи тип топлотног интерфејса је термички проводљива паста, или, још једноставније, термална паста. Течни метал са високим коефицијентом топлотне проводљивости и другим својствима најбоље задовољава захтеве за термичку маст.

У компјутерима штампане плоче Процесори емитују велику количину топлоте. Механизам за хлађење (радијатор) је инсталиран на врху процесора. Да би се повећала ефикасност уклањања топлоте и уклонио ваздушни размак између хладњака и процесора, користи се термална паста.

Цооллаборатори продуцтс

Цооллаборатори је развио производ који се састоји искључиво од течних метала, без честица и неметалних адитива.

Течни метал Цооллаборатори Ликуид Про је термички проводљив материјал са високом топлотном проводљивошћу, екстерно налик на живу, али није токсичан, карактерише га висока способност влажења многих материјала.

Хладна течност Ултра у облику пасте лако се наноси четком на поклопац за дистрибуцију топлоте процесора.

Цооллаборатори Ликуид Метал Пад је топлински проводљива заптивка која се лако наноси на површину и топи се само када се процесор загрева.

Сви ови течни метали не могу да раде у контакту са алуминијумом - радијатор мора бити израђен од бакра са никлованом. Произвођач тврди јединствени индекс топлотне проводљивости Цооллаборатори Ликуид Метал. Истина, прегледи овог течног метала су двосмислени, а многи корисници показују сумње у наведене карактеристике.

Коришћење произвођача течних метала за паметне телефоне

Тренутно, америчка верзија иПхоне-а долази са алатом за вађење СИМ картице, другим ријечима, и-Цлип из текућег метала.

Али таква јединствена супстанца са способношћу да узме било који облик са малом масом, антикорозивним својствима и посебно високом чврстоћом, високом отпорношћу на хабање, високим коефицијентом опоравка може се користити за израду кућишта паметних телефона, флеш дискова и сатова. Аппле планира да произведе Хоме кључ и површину додира из течног метала.

ХТЦ такође планира да користи ЛикуидМетал у производњи кућишта паметних телефона. Али ови подаци су незванични.

Међутим, Турингов Роботицс Индустриес (ТРИ), када ствара јединствени Андроид смартпхоне, Турингов телефон користи тешку цирконијску, бакарну, алуминијску, никал и сребрну легуру, која се у описима компоненти паметног телефона назива ликуидморпхиум, како би се уоквирио приказ кућишта и оквира. Ова легура је много јача од титана и ефикасно подноси ударце и рефлектује светлост на посебан начин.

3Д штампање помоћу течног метала

Специјалисти са Универзитета Северне Каролине покупили су такву легуру галијума и индијума, која задржава свој облик након штампања. Танак оксидни филм држи штампану структуру куглица и филамената, која остаје течна изнутра. Користећи технологију тродимензионалног штампања, можете направити еластичне флексибилне жице које могу издржати вишеструко истезање и компресију.

Раније, аустралски научници су креирали металне предмете који морају да обнове облик, а користили су легуре на бази галијума, галијума, коситра и индијума са тачком топљења од 19 ° Ц и специјалним прашкастим премазом.

Научници вјерују да се такви производи могу изразити у електроници.

Боје "течни метал" т

Боје са овим именом, строго говорећи, нису течни метал.

Течни метал - боја од металних пигмената, фини прах обојених метала и легуре алуминијума, бакра, цинка, бронзе. Метални пигменти укључују златну бронзу, бакрени прах, алуминијум и цинк у праху. Такве боје имају добру адхезију са свим површинама: пластиком, металима, тканинама, стаклом, гипсом, керамиком, дрветом. Равномерно прскати млазницама од 0,2 мм и причврстити лаковима на воденој бази.

Боја "течни метал" бренд Маимери ("Маимер") на бази смоле је разблажена алкохолом и служи за декорисање танких површина - папира, картона, дрвета. Одликује се додатном отпорношћу на хабање и оксидацију.

Течни метал Вива ("Вива") разређује се водом и намењен је за фарбање порцелана, керамике, керамике.

Специјалну боју развили су Мерцедес Бенз специјалисти за ЦЛ 65 АМГ купе на бази најфинијег алуминијумског пигмента. Овај премаз добро рефлектује светлост и интензивно сија.

У закључку можемо закључити да концепт "течног метала из куне" није свеобухватан. Шта се још може приписати овој категорији материјала? "Течни метал" - име су и вештачке легуре и супстанце у аморфном стању, са својствима метала, укључујући боју и сјај.