Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Galinstan - это торговая марка эвтектического сплава, состоящего из галлия , индия и олова, который плавится при -19 ° C (-2 ° F) и, таким образом, является жидким при комнатной температуре. [1] В более широком смысле галинстан также используется как общее название для различных подобных сплавов, которые обычно плавятся при +11 ° C (52 ° F).

Галинстан состоит из 68,5%  Ga, 21,5%  In и 10,0%  Sn (по весу). [2]

Из - за низкую токсичность и низкие реакционной способностью его составных металлов, во многих приложениях, галинстан заменил токсичную жидкую ртуть или реактивную NaK ( натрий - калий сплав).

Имя [ редактировать ]

Название «галинстано» является портманто из гал лии, в Радиевом и стане Num ( латинское для «олова»).

Торговая марка «галинстан» является зарегистрированной торговой маркой в немецкой компании GERATHERM Medical AG.

Физические свойства [ править ]

Галинстан из разбитого градусника, легко намочив кусок стекла

Галинстан имеет тенденцию смачиваться и прилипать ко многим материалам, включая стекло, что ограничивает его использование по сравнению с ртутью.

Использует [ редактировать ]

Нетоксичный галинстан заменяет ртуть в термометрах ; внутренняя часть трубки должна быть покрыта оксидом галлия, чтобы предотвратить намокание стекла.

Галинстан имеет более высокую отражательную способность и более низкую плотность, чем ртуть. В астрономии он может заменить ртуть в телескопах с жидкостными зеркалами . [9]

Металлы или сплавы, такие как галинстан, которые являются жидкими при комнатной температуре, часто используются оверклокерами и энтузиастами в качестве термоинтерфейса для охлаждения компьютерного оборудования, где их более высокая теплопроводность по сравнению с термопастами и термоэпоксидными смолами может обеспечить немного более высокие тактовые частоты и вычислительную мощность процессора. в демонстрациях и соревновательном разгоне. Двумя примерами являются Thermal Grizzly Conductonaut и Coolaboratory Liquid Ultra с теплопроводностью 73 и 38,4 Вт / мК соответственно. [10] [11]Их необходимо наносить осторожно, в отличие от обычных термических компаундов, которые не требуют особой тонкости и не представляют значительного риска, если во время нанесения произойдет ошибка, если нанесение было выполнено неаккуратно или случайно нанесено на такие компоненты, как алюминиевые радиаторы, которые довольно распространены и полностью исправны. сильно разрушается галлием. В августе 2020 года Sony Interactive Entertainment запатентовала решение теплового интерфейса на базе Galinstan, подходящее для массового производства [12], для использования на PlayStation 5 .

Галинстано трудно использовать для охлаждения на основе деления ядерных реакторов , поскольку индий имеет высокое сечение поглощения для тепловых нейтронов , эффективно поглощают их и ингибировать реакцию деления. Напротив, он исследуется как возможный теплоноситель для термоядерных реакторов. Его инертность делает его более безопасным, чем другие жидкие металлы, такие как литий и ртуть. [13]

Рентгеновское оборудование [ править ]

Источники чрезвычайно высокой интенсивности рентгеновского излучения 9,25 кэВ (линия K-альфа галлия) для рентгеновской фазовой микроскопии фиксированных тканей (например, головного мозга мыши) из фокального пятна размером примерно 10 мкм × 10 мкм и трехмерных вокселей размером около одного кубического микрометра, может быть получен с помощью источника рентгеновского излучения, в котором используется жидкометаллический анод галинстан. [14] Металл течет из сопла вниз с высокой скоростью, и высокоинтенсивный источник электронов фокусируется на нем. Быстрый поток металла несет ток, но физический поток предотвращает значительный нагрев анода (из-за принудительно-конвективного отвода тепла), а высокая температура кипения галинстана препятствует испарению анода. [15]

См. Также [ править ]

  • Металл Филда , имеет таблицу сплавов с низким МП.
  • NaK
  • Металл розы
  • Металл Вуда

Ссылки [ править ]

  1. ^ Surmann, P; Zeyat, H (ноябрь 2005 г.). «Вольтамперометрический анализ с использованием самообновляемого безртутного электрода». Аналитическая и биоаналитическая химия . 383 (6): 1009–1013. DOI : 10.1007 / s00216-005-0069-7 . PMID  16228199 .
  2. ^ Лю, Цзин (2018-07-14). "Глава 5 Получение и характеристика функциональных жидких металлических материалов" . Жидкометаллические биоматериалы: принципы и применение . Йи, Литинг. Сингапур. п. 96. ISBN 9789811056079. OCLC  1044746336 .
  3. ^ ЧЖАН (2019). «Характеристика трибоэлектрических наногенераторов» . Гибкие и растягиваемые устройства трибоэлектрических наногенераторов - в сторону автономных ... систем . ВИЛИ. п. 70. ISBN 978-3527345724. OCLC  1031449827 .
  4. ^ a b «Экспериментальные исследования электромагнитных неустойчивостей свободных поверхностей в капле жидкого металла» (PDF) . Международный научный коллоквиум по моделированию электромагнитной обработки, Ганновер . 24-26 марта, 2003 . Проверено 8 августа 2009 .
  5. ^ Лю, Тинъи; Ким, Чанг-Джин "CJ" (2012). «Определение характеристик нетоксичного жидкого металлического сплава Галинстан для применения в микроустройствах». Журнал микроэлектромеханических систем . 21 (2): 448. CiteSeerX 10.1.1.703.4444 . DOI : 10.1109 / JMEMS.2011.2174421 . 
  6. ^ Чон, Сын Хи; Хагман, Антон; Хьорт, Клас; Джобс, Магнус; Сундквист, Йохан; У, Чжиган (2012). «Печать жидким сплавом растягиваемой микрожидкостной электроники». Лаборатория на чипе . 12 (22): 4657–64. DOI : 10.1039 / c2lc40628d . ISSN 1473-0197 . PMID 23038427 .  
  7. ^ Хандшу-Ван, Стефан; Чен, Южен; Чжу, Лайфэй; Чжоу, Сюэчан (20.06.2018). «Анализ и трансформации границ раздела жидких металлов при комнатной температуре - более пристальный взгляд на межфазное натяжение» . ХимФисХим . 19 (13): 1584–1592. DOI : 10.1002 / cphc.201800559 . ISSN 1439-4235 . 
  8. ^ Ходес, Марк; Чжан, Руи; Стейгервальт Лам, Лиза; Вилкоксон, Росс; Нижний, Нейт (2014). «О потенциале мини-каналов и минищелкового охлаждения в Галинстане». IEEE Transactions по компонентам, упаковке и технологиям производства . 4 (1): 46–56. DOI : 10.1109 / tcpmt.2013.2274699 . ISSN 2156-3950 . 
  9. ^ Minerals Yearbook Металлы и минералы 2010 Объем I . Государственная типография. 2010. с. 48,4. Выдержка страницы 48.4
  10. ^ "Решения для высокоэффективного охлаждения Thermal Grizzly - Conductonaut" . Термальный гризли . Проверено 18 декабря 2019 .
  11. ^ Wallossek 2013-10-21T06: 00: 01Z, Игорь. «Сравнение термопаст, часть вторая: протестировано 39 продуктов» . Оборудование Тома . Проверено 18 декабря 2019 .
  12. ^ "WIPO Patentscope:" WO2020162417 - Электронное устройство, полупроводниковое устройство, изолирующий лист и способ производства полупроводникового устройства " . Дата обращения 24 октября 2020 .
  13. Перейти ↑ Lee C. Cadwallader (2003). «Галлиевая безопасность в лаборатории» (препринт) . Cite journal requires |journal= (help)
  14. ^ Hemberg, O .; Отендал, М .; Герц, HM (2003). "Жидкометаллический анодный анодный рентгеновский источник электронного удара". Прил. Phys. Lett . 83 : 1483 DOI : 10,1063 / 1,1602157 .
  15. ^ Töpperwien, M .; и другие. (2017). «Трехмерная цитоархитектура мозга мыши, выявленная с помощью лабораторной рентгеновской фазово-контрастной томографии» . Sci. Rep . 7 : 42847. дои : 10.1038 / srep42847 .

Источники [ править ]

  • Шарманн, Ф .; Черкашинин, Г .; Breternitz, V .; Кнедлик, гл .; Hartung, G .; Weber, Th .; Шефер, Дж. А. (2004). «Влияние вязкости на GaInSn изучено с помощью XPS». Поверхностный и интерфейсный анализ . 36 (8): 981. DOI : 10.1002 / sia.1817 .
  • Дики, Майкл Д .; Chiechi, Ryan C .; Ларсен, Райан Дж .; Вайс, Эмили А .; Weitz, David A .; Whitesides, Джордж М. (2008). «Эвтектический галлий-индий (EGaIn): жидкий металлический сплав для образования стабильных структур в микроканалах при комнатной температуре». Современные функциональные материалы . 18 (7): 1097. DOI : 10.1002 / adfm.200701216 .