Sıvı Metal -(Liquid Metal-Likit Metal) Nedir?
Sıvı metaller yani likit metaller nanoteknolojide oldukça kullanılmaktadır.Sıvı metaller olarak Galyum (Ga), Civa (Hg) ve alaşımlarına odaklanılsa da sıvı metalleri 330 ° C’ye kadar erime noktalarına (mp) sahip metaller ve alaşımlar olarak tanımlayabiliriz.
Metalin mikroyapısı oldukça önem taşır.Çünkü ısıl işlem, ekstrüzyon, işleme & eloksal gibi daha sonraki tüm imalat aşamalarının gerçekleştirilmesini kolaylaştırır. Ayrıca metal ürünün son özelliklerini belirler.
Sıvı Metallerin Kullanım Alanları Nelerdir?
Özellikle dökme sıvı metaller;
- elektronik ve optik cihazlarda
- kompozitlerde
- mikro akışkanlarda,
- robotikte ve
- metalurjide
yumuşak ve akışkan elektrik ve termal iletkenler olarak, işleme, kimya ve fonksiyon için olağanüstü fırsatlar sunan potansiyel uygulamalara sahiptirler.
Metaller ve Çinko (Zn) grubu elemanları (Zn’ nin kendisi hariç) – kimya, fizik ve mühendislikte dikkate değer çok yönlülük gösterirler. Bu sıvı alaşımlar, farklı morfolojiler, kompozisyonlar ve özelliklere sahip metalik bileşikler oluşturabilir. Böylece nano ölçekli fenomenler üzerinde kontrol sağlayabilir.
Ek olarak, sıvı metallerin büyük bir kısmında elektronik ve iyonik “havuzların” varlığı ve ayrıca sıvı metallerin yüzeylerinde klasik metalurjiden sapma, nanoteknolojide yeni yetenekler kazanma fırsatları sağlar.
Sıvı Metallerin Reolojik Olarak İncelenmesi
Örneğin, sıvı metallerin kütlesi ve yüzeyleri;
- nanomateryalleri oluşturmak ve işlemek,
- reaksiyonları teşvik etmek veya çözünmüş türlerin kristalleşmesini kontrol etmek için
reaksiyon ortamı olarak kullanılabilir.
İlginç bir şekilde, sıvı metaller muazzam yüzey gerilimlerine sahiptirler. Ancak gerginlik geniş bir aralıkta elektriksel olarak ayarlanabilir veya doğal oksitler gibi yüzey türleri aracılığıyla modifiye edilebilirler. Ara yüzey gerilimini kontrol etme kabiliyeti, bu sıvıların boyut olarak nano ölçeğe kolayca küçültülmesine olanak sağlar.
Galyum ve alaşımları , katı bir “deri” ile sıvı metali kapsülleyen doğal bir oksit oluşturmak için oksijenle reaksiyona girer. Bu uygulamalarda, oksit cildin reolojik karakterizasyonu sıvı metalleri anlamak ve kontrol etmek için çok önemlidir. Galyum bazlı sıvı metaller için viskoelastik özelliklerin doğrudan bir karşılaştırılması yapılmıştır.
Sonuçlar galyum, ötektik galyum-indiyum ve Galinstan üzerindeki oksit tabakasının akma gerilimi ile viskoelastik olduğunu göstermektedir. Ayrıca, oksit tabakasının depolama modülü suya maruz kalmaktan veya sıvı metallere az miktarda alüminyum katkı maddesi eklendiğinde etkilenir.
Önceki senaryo Galyumun arayüzey depolama modülünü % 35-85 azaltırken, ikincisi arayüzey depolama modülünü % 25-45 arttırır. Suyun varlığı oksit cildinin kimyasal bileşimini de değiştirir. Taramalı elektron mikroskobu, enerji dağıtıcı X-ışını spektroskopisi (EDS) ve X-ışını fotoelektron spektroskopisi, alüminyumun tercihen kütleden yüzeye taşındığında arayüzün mikroyapısal bir evriminin meydana geldiğini düşündürmektedir.
Bu çalışmalar, sıvı metallerin seçimi konusunda rehberlik ve gelecekteki uygulamalar için reolojik (maddenin akışını inceleyen bilim dalına göre) davranışlarını optimize etmek için basit yöntemler sağlar.
