Galinstan - Galinstan
| Galinstan | |
|---|---|
 Galinstan d'un thermomètre cassé, mouillant facilement un morceau de verre
| |
| Propriétés physiques | |
| Densité (ρ) | 6,44 g / cm 3 (à 20 ° C) |
| Propriétés thermiques | |
| Température de fusion (T m ) | -19 °C |
| Capacité calorifique spécifique (c) | 296 J·kg -1 · K -1 |
| Sources | |
Galinstan est un nom de marque pour un alliage eutectique composé de gallium , d' indium et d' étain qui fond à -19 °C (-2 °F) et est donc liquide à température ambiante. Plus vaguement, le galinstan est également utilisé comme nom commun pour divers alliages similaires qui fondent généralement à +11 °C (52 °F).
Galinstan est composé de 68,5% Ga, 21,5% In et 10,0% Sn (en poids).
En raison de la faible toxicité et de la faible réactivité de ses composants métalliques, dans de nombreuses applications, le galinstan a remplacé le mercure liquide toxique ou le NaK réactif ( alliage sodium – potassium ).
Nom
Le nom "Galinstan" est un portemanteau de gal lium, en dium, et stan num ( latin pour "étain").
Le nom de marque "Galinstan" est une marque déposée de la société allemande Geratherm Medical AG .
Propriétés physiques
- Point d'ébullition : > 1300 °C
- Pression de vapeur : < 10 −8 Torr (à 500 °C)
- Solubilité : Insoluble dans l'eau ou les solvants organiques
- Viscosité : 0,0024 Pa · s (à 20 °C)
- Conductivité thermique : 16,5 W ·m −1 · K −1
- Conductivité électrique : 3.46×10 6 S/m (à 20 °C)
- Tension superficielle : s = 0,535–0,718 N/m (à 20 °C, selon le producteur)
Le galinstan a tendance à mouiller et adhère à de nombreux matériaux, dont le verre, limitant son utilisation par rapport au mercure.
Les usages
Le galinstan non toxique remplace le mercure dans les thermomètres ; l'intérieur du tube doit être recouvert d' oxyde de gallium pour éviter qu'il ne mouille le verre.
Le galinstan a une réflectivité plus élevée et une densité plus faible que le mercure. En astronomie , il peut remplacer le mercure dans les télescopes à miroirs liquides .
Les métaux ou alliages comme le galinstan qui sont liquides à température ambiante sont souvent utilisés par les overclockeurs et les passionnés comme interface thermique pour le refroidissement du matériel informatique, où leur conductivité thermique plus élevée que celle des pâtes thermiques et les époxys thermiques peuvent permettre des vitesses d'horloge et une puissance de traitement du processeur légèrement plus élevées. réalisé dans les démonstrations et l'overclocking compétitif. Deux exemples sont Thermal Grizzly Conductonaut et Coolaboratory Liquid Ultra, avec des conductivités thermiques de 73 et 38,4 W/mK respectivement. Contrairement aux composés thermiques ordinaires qui sont faciles à appliquer et présentent un faible risque d'endommager le matériel, le galinstan est électriquement conducteur et provoque la fragilisation du métal liquide dans de nombreux métaux, y compris l'aluminium qui est couramment utilisé dans les dissipateurs thermiques. Malgré ces défis, les utilisateurs qui réussissent avec leur application rapportent de bons résultats. En août 2020, Sony Interactive Entertainment a breveté une solution d'interface thermique à base de galinstan adaptée à la production de masse, pour une utilisation sur PlayStation 5 .
Le galinstan est difficile à utiliser pour refroidir les réacteurs nucléaires à fission , car l'indium a une section efficace d'absorption élevée pour les neutrons thermiques , les absorbant efficacement et inhibant la réaction de fission. A l'inverse, il est à l'étude comme réfrigérant possible pour les réacteurs de fusion. Sa non réactivité le rend plus sûr que d'autres métaux liquides, comme le lithium et le mercure .
Le galinstan est utilisé comme conducteur liquide et déformable dans la robotique souple et l'électronique extensible. Galinstan peut être utilisé pour remplacer les fils, les interconnexions et les électrodes ainsi que l'élément conducteur dans les bobines d'inductance et les composites diélectriques pour les condensateurs souples.
Équipement à rayons X
Sources de rayons X à très haute intensité de 9,25 keV (ligne gallium K-alpha) pour la microscopie en phase à rayons X de tissus fixes (comme le cerveau de souris), à partir d'un point focal d'environ 10 m × 10 m et de voxels 3-D d'environ un micromètre cube, peut être obtenu avec une source de rayons X qui utilise une anode de galinstan en métal liquide. Le métal s'écoule d'une buse vers le bas à grande vitesse et la source d'électrons à haute intensité est focalisée sur lui. Le flux rapide de métal transporte du courant, mais le flux physique empêche un échauffement important de l'anode (en raison de l'élimination de la chaleur par convection forcée) et le point d'ébullition élevé du galinstan inhibe la vaporisation de l'anode.
Voir également
- Le métal de Field , a une table d'alliages à bas point de fusion
- NaK
- Métal de rose
- Bois de métal
Les références
Sources
- Scharmann, F.; Cherkashinin, G.; Breternitz, V. ; Knedlik, Ch. ; Hartung, G.; Weber, Th. ; Schaefer, JA (2004). "Effet de viscosité sur GaInSn étudié par XPS". Analyse de surface et d'interface . 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. (2008). "Eutectic Gallium-Indium (EGaIn): Un alliage de métal liquide pour la formation de structures stables dans les microcanaux à température ambiante". Matériaux fonctionnels avancés . 18 (7) : 1097. doi : 10.1002/adfm.200701216 .