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镓铟锡合金

七月 12, 2023

镓铟锡合金（Galinstan）是由镓、铟和锡组成的共晶合金的品牌名，该合金在−19 °C（−2 °F）时熔化，因此在室温下呈液态。[1]更广泛地说，Galinstan也被用作各种类似合金的通用名称，这些合金通常在+11 °C（52 °F）的温度下熔化。 镓铟锡合金由68.5％ 的镓、21.5％ 的铟和10.0％ 的锡组成（按重量计）。[2] 由于其成分金属的低毒性和低反应性，在许多应用中，镓铟锡合金已取代了有毒的汞或活跃的钠钾合金。

名称

名称“Galinstan”是镓（gallium）、铟（indium）和锡（拉丁语：stannum）的混成词。

品牌名“Galinstan”是德国Geratherm Medical AG公司的注册商标。

物理性质

 
从破损的温度计中取得的镓铟锡合金，浸润了一块玻璃
  • 沸点：> 1300 °C
  • 熔点： -19 °C[3]
  • 蒸气压：< 10−8 托（500 °C）
  • 密度：6.44 g/cm3（20 °C）[4]
  • 溶解度：不溶于水或有机溶剂
  • 黏度: 0.0024 Pa·s（20 °C）
  • 热导率: 16.5 W·m−1·K−1
  • 电导率：3.46×106S/m（20 °C）[4]
  • 表面张力：s = 0.535–0.718 N/m （20 °C, 取决于成分）[5][6][7]
  • 比热容：296 J·kg−1·K−1[8]

镓铟锡合金容易浸润并粘附在包括玻璃在内的许多材料上。与汞相比，其使用受到了限制。

用途

无毒的镓铟锡合金代替了温度计中的汞；管子内部必须涂有氧化镓以防止其浸润玻璃。 镓铟锡合金比汞具有更高的反射率和更低的密度。在天文学中，它可以代替液体镜面望远镜中的汞。[9] 超频者和发烧友经常将在室温下呈液态的金属或合金（如镓铟锡合金）用作计算机硬件冷却的热界面。与导热膏相比，它们的导热系数更高，而热环氧树脂可以允许稍高的时钟速度和CPU处理能力实现演示和竞争超频。有两个例子，分别是Thermal Grizzly电导率仪和Coolaboratory Liquid Ultra，热导率分别为73和38.4W/mK。[10][11]与易于使用且对硬件造成损坏的风险较低的普通导热胶不同，镓铟锡合金具有导电性，对多种金属包括散热器中的铝具有腐蚀性。尽管存在这些挑战，但成功完成其应用程序的用户的确报告了良好的结果。[12]在2020年8月，索尼互动娱乐公司申请了一种适用于大规模生产的基于镓铟锡合金的热接口解决方案，[13]在PlayStation 5上获得了专利。 镓铟锡合金难以用于冷却基于裂变的核反应堆，因为铟对于热中子具有高吸收截面，可有效吸收它们并抑制裂变反应。相反，正在研究将其作为聚变反应堆的可能冷却剂。它的非反应性使其比其他液态金属（例如锂和汞）更安全。[14]

X射线设备

来自约10μm×10μm的焦点和3-D体素的9.25 keV X射线（镓K-alpha线）的极高强度源，用于固定组织（例如小鼠脑）的X射线相显微镜检查。使用液态镓铟锡合金阳极的X射线源可获得约1立方微米的激光。[15] 金属从喷嘴高速向下流动，高强度电子源将聚焦在其上。金属的快速流动载有电流，但由于强制对流除热，物理流动会阻止大量阳极加热，而且镓铟锡合金的高沸点会抑制阳极的蒸发。[16]

另见

参考

  1. ^ Surmann, P; Zeyat, H. Voltammetric analysis using a self-renewable non-mercury electrode.. Analytical and Bioanalytical Chemistry. Nov 2005, 383 (6): 1009–1013. PMID 16228199. doi:10.1007/s00216-005-0069-7. 
  2. ^ Liu, Jing. . Liquid metal biomaterials : principles and applications. Yi, Liting. Singapore. 2018-07-14: 96 [2021-04-13]. ISBN 9789811056079. OCLC 1044746336. （原始内容存档于2021-04-16）. 
  3. ^ ZHANG. . Flexible and stretchable triboelectric nanogenerator devices – toward self-powered ... systems.. WILEY. 2019: 70 [2021-04-13]. ISBN 978-3527345724. OCLC 1031449827. （原始内容存档于2021-04-15）. 
  4. ^ 4.0 4.1 (PDF). International Scientific Colloquium Modelling for Electromagnetic Processing, Hannover. March 24–26, 2003 [2009-08-08]. （原始内容 (PDF)存档于2021-04-19）. 
  5. ^ Liu, Tingyi; Kim, Chang-Jin "CJ". Characterization of Nontoxic Liquid-Metal Alloy Galinstan for Applications in Microdevices. Journal of Microelectromechanical Systems. 2012, 21 (2): 448. CiteSeerX 10.1.1.703.4444  . doi:10.1109/JMEMS.2011.2174421. 
  6. ^ Jeong, Seung Hee; Hagman, Anton; Hjort, Klas; Jobs, Magnus; Sundqvist, Johan; Wu, Zhigang. Liquid alloy printing of microfluidic stretchable electronics. Lab on a Chip. 2012, 12 (22): 4657–64. ISSN 1473-0197. PMID 23038427. doi:10.1039/c2lc40628d. 
  7. ^ Handschuh-Wang, Stephan; Chen, Yuzhen; Zhu, Lifei; Zhou, Xuechang. Analysis and Transformations of Room-Temperature Liquid Metal Interfaces – A Closer Look through Interfacial Tension. ChemPhysChem. 2018-06-20, 19 (13): 1584–1592. ISSN 1439-4235. doi:10.1002/cphc.201800559  . 
  8. ^ Hodes, Marc; Zhang, Rui; Steigerwalt Lam, Lisa; Wilcoxon, Ross; Lower, Nate. On the Potential of Galinstan-Based Minichannel and Minigap Cooling. IEEE Transactions on Components, Packaging and Manufacturing Technology. 2014, 4 (1): 46–56. ISSN 2156-3950. doi:10.1109/tcpmt.2013.2274699 （美国英语）. 
  9. ^ . Government Printing Office. 2010: 48.4 [2021-04-13]. （原始内容存档于2021-04-15）.  Extract of page 48.4 （页面存档备份，存于互联网档案馆）
  10. ^ . Thermal Grizzly. [2019-12-18]. （原始内容存档于2021-04-15）. 
  11. ^ Wallossek 2013-10-21T06:00:01Z, Igor. Thermal Paste Comparison, Part Two: 39 Products Get Tested. Tom's Hardware. [2019-12-18] （英语）. 
  12. ^ . [2021-03-05]. （原始内容存档于2021-03-17） （英语）. 
  13. ^ . [2020-10-24]. （原始内容存档于2021-04-13） （英语）. 
  14. ^ Lee C. Cadwallader. Gallium Safety in the Laboratory (preprint). 2003. 
  15. ^ Hemberg, O.; Otendal, M.; Hertz, H. M. Liquid-metal-jet anode electron-impact x-ray source. Appl. Phys. Lett. 2003, 83: 1483. doi:10.1063/1.1602157. 
  16. ^ Töpperwien, M.; et al. Three-dimensional mouse brain cytoarchitecture revealed by laboratory-based x-ray phase-contrast tomography. Sci. Rep. 2017, 7: 42847. doi:10.1038/srep42847  . 

资料来源

  • Scharmann, F.; Cherkashinin, G.; Breternitz, V.; Knedlik, Ch.; Hartung, G.; Weber, Th.; Schaefer, J. A. Viscosity effect on GaInSn studied by XPS. Surface and Interface Analysis. 2004, 36 (8): 981. doi:10.1002/sia.1817. 
  • Dickey, Michael D.; Chiechi, Ryan C.; Larsen, Ryan J.; Weiss, Emily A.; Weitz, David A.; Whitesides, George M. Eutectic Gallium-Indium (EGaIn): A Liquid Metal Alloy for the Formation of Stable Structures in Microchannels at Room Temperature. Advanced Functional Materials. 2008, 18 (7): 1097. doi:10.1002/adfm.200701216. 

七月 12, 2023
镓铟锡合金, galinstan, 是由镓, 铟和锡组成的共晶合金的品牌名, 该合金在, 时熔化, 因此在室温下呈液态, 更广泛地说, galinstan也被用作各种类似合金的通用名称, 这些合金通常在, 的温度下熔化, 由68, 的镓, 的铟和10, 的锡组成, 按重量计, 由于其成分金属的低毒性和低反应性, 在许多应用中, 已取代了有毒的汞或活跃的钠钾合金, 目录, 名称, 物理性质, 用途, x射线设备, 另见, 参考, 资料来源名称, 编辑名称, galinstan, 是镓, gallium, indium. 镓铟锡合金 Galinstan 是由镓 铟和锡组成的共晶合金的品牌名 该合金在 19 C 2 F 时熔化 因此在室温下呈液态 1 更广泛地说 Galinstan也被用作各种类似合金的通用名称 这些合金通常在 11 C 52 F 的温度下熔化 镓铟锡合金由68 5 的镓 21 5 的铟和10 0 的锡组成 按重量计 2 由于其成分金属的低毒性和低反应性 在许多应用中 镓铟锡合金已取代了有毒的汞或活跃的钠钾合金 目录 1 名称 2 物理性质 3 用途 3 1 X射线设备 4 另见 5 参考 6 资料来源名称 编辑名称 Galinstan 是镓 gallium 铟 indium 和锡 拉丁语 stannum 的混成词 品牌名 Galinstan 是德国Geratherm Medical AG公司的注册商标 物理性质 编辑 从破损的温度计中取得的镓铟锡合金 浸润了一块玻璃沸点 gt 1300 C 熔点 19 C 3 蒸气压 lt 10 8 托 500 C 密度 6 44 g cm3 20 C 4 溶解度 不溶于水或有机溶剂 黏度 0 0024 Pa s 20 C 热导率 16 5 W m 1 K 1 电导率 3 46 106S m 20 C 4 表面张力 s 0 535 0 718 N m 20 C 取决于成分 5 6 7 比热容 296 J kg 1 K 1 8 镓铟锡合金容易浸润并粘附在包括玻璃在内的许多材料上 与汞相比 其使用受到了限制 用途 编辑无毒的镓铟锡合金代替了温度计中的汞 管子内部必须涂有氧化镓以防止其浸润玻璃 镓铟锡合金比汞具有更高的反射率和更低的密度 在天文学中 它可以代替液体镜面望远镜中的汞 9 超频者和发烧友经常将在室温下呈液态的金属或合金 如镓铟锡合金 用作计算机硬件冷却的热界面 与导热膏相比 它们的导热系数更高 而热环氧树脂可以允许稍高的时钟速度和CPU处理能力实现演示和竞争超频 有两个例子 分别是Thermal Grizzly电导率仪和Coolaboratory Liquid Ultra 热导率分别为73和38 4W mK 10 11 与易于使用且对硬件造成损坏的风险较低的普通导热胶不同 镓铟锡合金具有导电性 对多种金属包括散热器中的铝具有腐蚀性 尽管存在这些挑战 但成功完成其应用程序的用户的确报告了良好的结果 12 在2020年8月 索尼互动娱乐公司申请了一种适用于大规模生产的基于镓铟锡合金的热接口解决方案 13 在PlayStation 5上获得了专利 镓铟锡合金难以用于冷却基于裂变的核反应堆 因为铟对于热中子具有高吸收截面 可有效吸收它们并抑制裂变反应 相反 正在研究将其作为聚变反应堆的可能冷却剂 它的非反应性使其比其他液态金属 例如锂和汞 更安全 14 X射线设备 编辑 来自约10mm 10mm的焦点和3 D体素的9 25 keV X射线 镓K alpha线 的极高强度源 用于固定组织 例如小鼠脑 的X射线相显微镜检查 使用液态镓铟锡合金阳极的X射线源可获得约1立方微米的激光 15 金属从喷嘴高速向下流动 高强度电子源将聚焦在其上 金属的快速流动载有电流 但由于强制对流除热 物理流动会阻止大量阳极加热 而且镓铟锡合金的高沸点会抑制阳极的蒸发 16 另见 编辑菲尔德合金 英语 Field s metal 钠钾合金 罗斯合金 英语 Rose s metal 伍德合金参考 编辑 Surmann P Zeyat H Voltammetric analysis using a self renewable non mercury electrode Analytical and Bioanalytical Chemistry Nov 2005 383 6 1009 1013 PMID 16228199 doi 10 1007 s00216 005 0069 7 Liu Jing Ch 5 Preparations and Characterizations of Functional Liquid Metal Materials Liquid metal biomaterials principles and applications Yi Liting Singapore 2018 07 14 96 2021 04 13 ISBN 9789811056079 OCLC 1044746336 原始内容存档于2021 04 16 ZHANG Characterization of Triboelectric Nanogenerators Flexible and stretchable triboelectric nanogenerator devices toward self powered systems WILEY 2019 70 2021 04 13 ISBN 978 3527345724 OCLC 1031449827 原始内容存档于2021 04 15 4 0 4 1 Experimental Investigations of Electromagnetic Instabilities of Free Surfaces in a Liquid Metal Drop PDF International Scientific Colloquium Modelling for Electromagnetic Processing Hannover March 24 26 2003 2009 08 08 原始内容 PDF 存档于2021 04 19 Liu Tingyi Kim Chang Jin CJ Characterization of Nontoxic Liquid Metal Alloy Galinstan for Applications in Microdevices Journal of Microelectromechanical Systems 2012 21 2 448 CiteSeerX 10 1 1 703 4444 doi 10 1109 JMEMS 2011 2174421 Jeong Seung Hee Hagman Anton Hjort Klas Jobs Magnus Sundqvist Johan Wu Zhigang Liquid alloy printing of microfluidic stretchable electronics Lab on a Chip 2012 12 22 4657 64 ISSN 1473 0197 PMID 23038427 doi 10 1039 c2lc40628d Handschuh Wang Stephan Chen Yuzhen Zhu Lifei Zhou Xuechang Analysis and Transformations of Room Temperature Liquid Metal Interfaces A Closer Look through Interfacial Tension ChemPhysChem 2018 06 20 19 13 1584 1592 ISSN 1439 4235 doi 10 1002 cphc 201800559 Hodes Marc Zhang Rui Steigerwalt Lam Lisa Wilcoxon Ross Lower Nate On the Potential of Galinstan Based Minichannel and Minigap Cooling IEEE Transactions on Components Packaging and Manufacturing Technology 2014 4 1 46 56 ISSN 2156 3950 doi 10 1109 tcpmt 2013 2274699 美国英语 Minerals Yearbook Metals and Minerals 2010 Volume I Government Printing Office 2010 48 4 2021 04 13 原始内容存档于2021 04 15 Extract of page 48 4 页面存档备份 存于互联网档案馆 Thermal Grizzly High Performance Cooling Solutions Conductonaut Thermal Grizzly 2019 12 18 原始内容存档于2021 04 15 Wallossek 2013 10 21T06 00 01Z Igor Thermal Paste Comparison Part Two 39 Products Get Tested Tom s Hardware 2019 12 18 英语 Liquid Metal Laptop Cooling 2021 03 05 原始内容存档于2021 03 17 英语 WIPO Patentscope WO2020162417 Electronic apparatus semiconductor device insulating sheet and method for manufacturing semiconductor device 2020 10 24 原始内容存档于2021 04 13 英语 Lee C Cadwallader Gallium Safety in the Laboratory preprint 2003 Hemberg O Otendal M Hertz H M Liquid metal jet anode electron impact x ray source Appl Phys Lett 2003 83 1483 doi 10 1063 1 1602157 Topperwien M et al Three dimensional mouse brain cytoarchitecture revealed by laboratory based x ray phase contrast tomography Sci Rep 2017 7 42847 doi 10 1038 srep42847 资料来源 编辑Scharmann F Cherkashinin G Breternitz V Knedlik Ch Hartung G Weber Th Schaefer J A Viscosity effect on GaInSn studied by XPS Surface and Interface Analysis 2004 36 8 981 doi 10 1002 sia 1817 Dickey Michael D Chiechi Ryan C Larsen Ryan J Weiss Emily A Weitz David A Whitesides George M Eutectic Gallium Indium EGaIn A Liquid Metal Alloy for the Formation of Stable Structures in Microchannels at Room Temperature Advanced Functional Materials 2008 18 7 1097 doi 10 1002 adfm 200701216 取自 https zh wikipedia org w index php title 镓铟锡合金 amp oldid 73708197, 维基百科，wiki，书籍，书籍，图书馆，

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