鎵銦錫合金（Galinstan）是由鎵、銦和錫組成的共晶合金的品牌名，該合金在−19 °C（−2 °F）時熔化，因此在室溫下呈液態。[1]更廣泛地說，Galinstan也被用作各種類似合金的通用名稱，這些合金通常在+11 °C（52 °F）的溫度下熔化。 鎵銦錫合金由68.5％ 的鎵、21.5％ 的銦和10.0％ 的錫組成（按重量計）。[2] 由於其成分金屬的低毒性和低反應性，在許多應用中，鎵銦錫合金已取代了有毒的汞或活躍的鈉鉀合金。
名稱
物理性質
- 沸點：> 1300 °C
- 熔點： -19 °C[3]
- 蒸氣壓：< 10−8 托（500 °C）
- 密度：6.44 g/cm3（20 °C）[4]
- 溶解度：不溶於水或有機溶劑
- 黏度: 0.0024 Pa·s（20 °C）
- 熱導率: 16.5 W·m−1·K−1
- 電導率：3.46×106S/m（20 °C）[4]
- 表面張力：s = 0.535–0.718 N/m （20 °C, 取決於成分）[5][6][7]
- 比熱容：296 J·kg−1·K−1[8]
鎵銦錫合金容易浸潤並粘附在包括玻璃在內的許多材料上。與汞相比，其使用受到了限制。
用途
無毒的鎵銦錫合金代替了溫度計中的汞；管子內部必須塗有氧化鎵以防止其浸潤玻璃。 鎵銦錫合金比汞具有更高的反射率和更低的密度。在天文學中，它可以代替液體鏡面望遠鏡中的汞。[9] 超頻者和發燒友經常將在室溫下呈液態的金屬或合金（如鎵銦錫合金）用作計算機硬件冷卻的熱界面。與導熱膏相比，它們的導熱係數更高，而熱環氧樹脂可以允許稍高的時鐘速度和CPU處理能力實現演示和競爭超頻。有兩個例子，分別是Thermal Grizzly電導率儀和Coolaboratory Liquid Ultra，熱導率分別為73和38.4W/mK。[10][11]與易於使用且對硬件造成損壞的風險較低的普通導熱膠不同，鎵銦錫合金具有導電性，對多種金屬包括散熱器中的鋁具有腐蝕性。儘管存在這些挑戰，但成功完成其應用程式的用戶的確報告了良好的結果。[12]在2020年8月，索尼互動娛樂公司申請了一種適用於大規模生產的基於鎵銦錫合金的熱接口解決方案，[13]在PlayStation 5上獲得了專利。 鎵銦錫合金難以用於冷卻基於裂變的核反應堆，因為銦對於熱中子具有高吸收截面，可有效吸收它們並抑制裂變反應。相反，正在研究將其作為聚變反應堆的可能冷卻劑。它的非反應性使其比其他液態金屬（例如鋰和汞）更安全。[14]
來自約10μm×10μm的焦點和3-D體素的9.25 keV X射線（鎵K-alpha線）的極高強度源，用於固定組織（例如小鼠腦）的X射線相顯微鏡檢查。使用液態鎵銦錫合金陽極的X射線源可獲得約1立方微米的激光。[15] 金屬從噴嘴高速向下流動，高強度電子源將聚焦在其上。金屬的快速流動載有電流，但由於強制對流除熱，物理流動會阻止大量陽極加熱，而且鎵銦錫合金的高沸點會抑制陽極的蒸發。[16]
另見
參考
資料來源
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