Metalele sunt considerate cele mai importante materiale de pe Pământ. Există un număr foarte mare de ele în natură, iar majoritatea sunt utilizate de om în diferite producții. Acestea au proprietăți excelente, datorită cărora sunt utilizate în mod activ în industrie, construcții și alte domenii. Multe dintre ele sunt în stare solidă la temperatura camerei. Există însă și excepții: franciul, cesiul, rubidiul, mercurul, galiul.
În afară de mercur, toate celelalte elemente sunt aliaje metalice lichide. Majoritatea sunt periculoase, iar atunci când interacționează cu anumite materiale pot fi radioactive, toxice, ceea ce limitează utilizarea lor în anumite aplicații. Cu toate acestea, galiul prezintă un mare potențial pentru utilizări comune: crearea de dispozitive electrice flexibile, extensibile și autoregenerabile.
Proprietățile fizice și chimice ale aliajelor metalice lichide
Aliajele metalice lichide sunt un grup unic de materiale funcționale cu proprietăți fizice și chimice interesante. Acestea nu se datorează numai formei lor lichide, ci și comportamentului lor metalic. Vorbind despre ce sunt metalele lichide, o mare atenție este acordată galliului, deoarece este sigur și utilizat pe scară largă.
Aliajele și-au câștigat popularitatea datorită proprietăților:
- conductivitate termică și electrică ridicată;
- densitate ridicată, care scade odată cu încălzirea;
- scăderea vâscozității cinematice și a numărului Prandtl la încălzire;
- plasticitate;
- tenacitate la impact;
- tensiune superficială ridicată;
- evaporare extrem de scăzută;
- stabilitate chimică.
Multe proprietăți, inclusiv densitatea metalelor lichide, sunt determinate prin calcule speciale. Este necesar să le cunoaștem pentru o aplicare sigură, fiabilă, eficientă în diferite sfere de activitate.
Sfere de utilizare a metalelor lichide
În prezent, există multe modalități diferite de utilizare a materialelor. Proprietățile acestora oferă un mare potențial pentru aplicații în electronică funcțională, dispozitive flexibile, dispozitive biologice și actuatoare. Metalele lichide sunt adesea utilizate ca pastă termică în dispozitive radioelectronice, echipamente de măsurare și calculatoare de uz casnic. Acestea sunt adesea utilizate în centralele nucleare pentru a reduce presiunea și a obține un coeficient ridicat de transfer termic.
Mercurul este utilizat pentru producerea multor aliaje importante, în producția de oglinzi, pentru reciclarea aluminiului secundar. În plus, a găsit o utilizare pe scară largă în:
- inginerie (umplerea lămpilor fluorescente, fabricarea senzorilor de poziție, motoarelor ionice)
- medicină;
- industria chimică (catalizator);
- agricultură (pesticide).
Numele metalelor lichide pot fi găsite cu ușurință în diverse activități. Proprietățile lor unice au fost studiate pentru o lungă perioadă de timp. Deși multe tipuri sunt considerate periculoase, utilizarea lor rezonabilă poate aduce mari beneficii.
