液态金属
液态金属综述
液态金属综述
液态金属（Liquid Metal）是指在常温下呈现液态的金属物质。
相对于常见的固态金属，液态金属具有独特的性质和应用。
液态金属具有较低的熔点和较高的导电性能，这使得其在电子器件和导电材料方面具有广泛的应用潜力。
例如，液态金属合金具有较高的电导率和机械可变形性能，可以用于制作灵活的电子线路或可拉伸的电极。
此外，液态金属还具有良好的耐蚀性和封装性能，可应用在电池、液态金属电池等领域。
液态金属还具有较高的热导率和热容量，可用于制作高效的散热材料和热界面材料。
由于其流动性，液态金属可以均匀覆盖和填充不规则形状的表面，有利于提高热传导效率。
此外，液态金属还具有形状记忆性能和自修复能力。
形状记忆液态合金可以在一定条件下恢复其初始形状，可用于制作可变形的结构和器件。
自修复液态金属可以自动修复其表面的缺陷或损伤，有望应用在材料保护和机械维修等领域。
然而，液态金属也存在一些挑战和限制。
首先，液态金属在常温下容易氧化或与其他材料发生反应，导致其性能和稳定性下降。
其次，由于液态金属具有高表面张力，制造和加工难度较大。
此外，液态金属的成本相对较高，制备和应用技术尚处于发展阶段。
总之，液态金属具有独特的性质和广泛的应用前景，但也面临一些挑战和限制。
随着材料科学和工艺技术的不断发展，液态
金属有望在电子器件、散热材料、形状记忆和自修复材料等领域发挥更重要的作用。
液态金属综述
液态金属综述引言液态金属是一种具有特殊性质的金属，其在常温下呈现液态状态。
与传统的固态金属相比，液态金属具有独特的物理、化学和力学特性，因此在许多领域有着广泛的应用。
本文将对液态金属的特性、制备方法、应用领域等进行综述。
液态金属的特性液态金属具有以下几个特点：1.低熔点：液态金属的熔点通常较低，使其在室温下就能处于液态状态。
例如，汞是一种常见的液态金属，其熔点为-38.83℃。
2.高表面张力：液态金属具有较高的表面张力，使其能够形成球状或滴状。
这种特性使液态金属在某些应用中具有优势，例如在微流体领域中的应用。
3.良好的导电性：液态金属具有良好的电导性能，使其在电子器件中有着广泛的应用。
例如，液态金属合金在柔性电子领域中具有重要的作用。
4.可塑性：液态金属具有较高的可塑性，可以通过外力加工成各种形状。
这种特性使液态金属在制备复杂结构的材料中具有优势。
液态金属的制备方法液态金属的制备方法主要有以下几种：1.熔融法：将固态金属加热至其熔点以上，使其转化为液态。
这是最常见的制备液态金属的方法，例如熔化铝、铁等。
2.电化学法：通过电解或电解合金化的方法制备液态金属。
这种方法可以制备出高纯度的液态金属，例如电解汞。
3.化学反应法：利用化学反应生成液态金属。
例如，通过还原反应制备液态汞。
4.物理法：利用物理现象制备液态金属。
例如，利用超声波、激光等方法制备液态金属。
液态金属的应用领域液态金属在许多领域都有着重要的应用，下面列举了几个主要的应用领域：1.电子器件：液态金属具有良好的导电性和可塑性，使其在电子器件中有广泛应用。
例如，柔性电子器件中的液态金属合金可用作导电线材或电极材料。
2.医疗领域：液态金属在医疗领域中有着重要的应用，例如用作医疗器械的制备材料。
液态金属具有较好的生物相容性和可塑性，能够满足医疗领域对材料的特殊要求。
3.能源领域：液态金属在能源领域中有着广泛的应用，例如用作燃料电池的催化剂、储能材料等。
液态金属综述
液态金属综述（最新版）目录一、液态金属的概述二、液态金属的性质与特点三、液态金属的应用领域四、液态金属的发展前景与挑战正文液态金属综述一、液态金属的概述液态金属是指在室温下呈液态的金属或合金，它具有独特的物理和化学性质。
液态金属可以分为汞、镓、铟等纯液态金属和各种合金。
液态金属在科学技术和工业生产中有着广泛的应用。
二、液态金属的性质与特点液态金属具有以下特点：1.低熔点：液态金属的熔点通常远低于常温，这使得它们能够在室温下保持液态。
2.高热导率：液态金属具有很高的热导率，这使得它们能够快速传递热量。
3.良好的润湿性：液态金属能够很好地润湿各种固体表面，这有利于它们在许多领域的应用。
4.独特的磁性：部分液态金属具有独特的磁性，如镓磁体等。
5.易于合金化：液态金属可以与其他金属或非金属元素轻易地合金化，从而形成具有不同性质的合金。
三、液态金属的应用领域液态金属在多个领域有着广泛的应用，包括：1.电子行业：液态金属热导率高，可用于制造高效散热器件；液态金属汞在电子器件中有重要应用，如气密继电器等。
2.核工业：液态金属在核反应堆中具有重要应用，如用作冷却剂等。
3.化学工业：液态金属可用于制造催化剂、防腐材料等。
4.生物医学：液态金属的高热导率使其在生物医学领域具有潜在的应用，如治疗肿瘤等。
四、液态金属的发展前景与挑战液态金属在未来发展中具有巨大的潜力，但在实际应用中也面临着一些挑战，如：1.对液态金属的深入研究有待加强，以揭示其更多潜在的应用领域。
2.液态金属的制备和加工技术需要进一步提高，以满足不同应用场景的需求。
3.安全性问题：部分液态金属（如汞）具有毒性，如何确保安全使用和处理液态金属是一个重要课题。
总之，液态金属作为一种独特的材料，具有巨大的研究和应用价值。
液态金属
发
液态金属2015年3月，由清华大学教授、中国科学院理化技术研究所双聘研究员刘静带领的中科院理化技术 研究所、清华大学医学院联合研究小组，发现了一种异常独特的现象和机制，即液态金属可在吞食少量物质后以 可变形机器形态长时间高速运动，实现了无需外部电力的自主运动。
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研究
和简单的非金属液体有许多共同点，20世纪60年代以来对它研究较多。但人们对它的结构细节仍不清楚。熔 融金属的X射线或中子散射可得其径向分布函数g(r)，它在平均意义上描述熔体结构。当r<σ(σ为原子有效直径, 图1)，g(r)=0，说明原子似硬球，不能互相贯穿，r大于2～3nm时，原子完全无规排列,g(r)→1。原子周围最近 邻的原子数叫配位数Z，其中ρ0是熔体粒子数密度。绝大多数金属熔化时体积约增大5%，原子序数Z减小，金属 键不变。少数“反常金属”（如Ga、Ge、Bi、Sb等）熔化时体积约收缩5%，Z增加，共价键部分地变为金属键。 各种金属熔化后结构趋于相近，Z在9～12左右。熔体的Z和r1随温度上升而稍改变，但g(r)基本特点不变。
技术
中国液态金属变形技术
《不同构象之间的液态金属多变形性》论文，揭示出室温液态金属具有可在不同形态和运动模式之间转换的 普适变形能力。比如，浸没于水中的液态金属对象可在低电压作用下呈现出大尺度变形、自旋、定向运动，乃至 发生液球之间的自动融合、断裂-再合并等行为，且不受液态金属对象大小的限制；较为独特的是，一块很大的金 属液膜可在数秒内即收缩为单颗金属液球，变形过程十分快速，而表面积改变幅度可高达上千倍；此外，在外电 场作用下，大量彼此分离的金属液球可发生相互粘连及合并，直至融合成单一的液态金属球；依据于电场控制， 液态金属极易实现高速的自旋运动，并在周围水体中诱发出同样处于快速旋转状态下的漩涡对；若适当调整电极 和流道，还可将液态金属的运动方式转为单一的快速定向移动。研究表明，造成这些变形与运动的机制之一在于 液态金属与水体交界面上的双电层效应。以上丰富的物理学图景革新了人们对于自然界复杂流体、软物质特别是 液态金属材料学行为的基本认识。这些超越常规的物体构象转换能力很难通过传统的刚性材料或流体介质实现， 它们事实上成为用以构筑可变形智能机器的基本要素，为可变形体特别是液体机器的设计和制造开辟了全新途径。
神奇的液态金属认识液态金属元素的独特性质
神奇的液态金属认识液态金属元素的独特性质神奇的液态金属：认识液态金属元素的独特性质液态金属，是指在常温下具有液体形态的金属元素。
与一般的固态金属相比，液态金属表现出独特的性质和特点。
液态金属的研究和应用领域涉及到物理、化学、工程等多个科学领域。
本文将深入探讨液态金属所具有的独特性质，以及相关应用的前景。
1. 密度与流动性液态金属的密度通常相对较高。
一般情况下，液态金属的密度可超过固态金属，这意味着液态金属在相同质量下可以占据更小的体积空间。
液态金属的高密度使其成为一种理想的重熔材料，可以在特定条件下被重复利用。
同时，液态金属还具有良好的流动性。
由于其分子间自由度较高，液态金属能够在不同形状的容器中自由流动，并能适应所处环境的变化。
这使得液态金属在工程应用中，如制造具有复杂形状的零件或液态金属注射成型等方面具有巨大潜力。
2. 延展性与可变形性液态金属具有良好的延展性和可变形性，即可以通过外部的压力和形状变化来改变其形态。
这种独特的性质使得液态金属可以被用于制造形状复杂或特殊设计的产品，如液态金属制造的高性能制冷片等。
3. 电导性与热导性液态金属具有良好的电导性和热导性。
由于其内部分子结构的特点，液态金属能够快速传递电流和热量。
这使得液态金属在电子行业和热管理领域的应用广泛，如液态金属散热器、液态金属导热管等。
4. 化学反应性液态金属在化学反应中表现出与固态金属不同的特性。
由于其分子结构的松散性，液态金属更容易与其他物质发生反应。
这为一些特殊的化学反应提供了便利，如金属熔炼与合金制备等。
此外，液态金属还具有较低的表面张力和较高的溶解能力。
这使得液态金属能够迅速湿润到一些不易与固态金属接触的表面，并与之形成牢固的结合。
这种性质使得液态金属在表面涂层、焊接等方面具备了广阔的应用前景。
总结起来，液态金属是一种具有独特性质的金属元素，其密度与流动性、延展性与可变形性、电导性与热导性以及化学反应性等方面与固态金属存在差异。
液态金属物理性质介绍
03
熔点和沸点与金属的化学成分和结构有关
04
熔点和沸点影响液态金属的加工和应用
液态金属的应用
电子设备中的散热材料
01
液态金属散热器：利用液态 金属的高导热性，提高电子 设备的散热效率
03
液态金属热管：利用液态金 属的蒸发和冷凝特性，实现 高效热传递
05
液态金属散热风扇：利用液 态金属的高导热性，提高风 扇的散热效率
导电性：液态金属具有 良好的导电性，能够快
速传输电流。
热导率：液态金属具有 较高的热导率，能够有
效地传递热量。
流动性：液态金属具有良 好的流动性，能够适应不
同的工作环境。
耐腐蚀性：液态金属具有 较强的耐腐蚀性，能够抵 抗各种化学物质的侵蚀。
磁性：液态金属具有一 定的磁性，能够产生磁
效应。
光学性质：液态金属具有 特殊的光学性质，能够反
射、折射和吸收光线。
液态金属的物理性质
密度和比热容
01
密度：液态 金属的密度 通常比固态 金属低，但 比气体高。
02
比热容：液 态金属的比 热容通常比 固态金属高， 但比气体低。
03
热传导性：液 态金属的热传 导性通常比固 态金属高，但 比气体低。
04
粘度：液态 金属的粘度 通常比固态 金属低，但 比气体高。
03 液态金属的熔点较低，易于加工 和成型。
04 液态金属具有广泛的应用前景， 如电子设备、生物医学等领域。
液态金属的分类
01 纯金属：如镓、铟、
锡等
02 合金：如镓铟合金、
镓锡合金等
复合材料：如金属-陶
03 瓷复合材料、金属-聚
合物复合材料等
功能材料：如磁性液
液态金属综述
液态金属综述
摘要：
一、液态金属的定义与特性
1.液态金属的定义
2.液态金属的特性
二、液态金属的应用领域
1.电子行业
2.医疗行业
3.制造业
4.其他领域
三、液态金属的发展趋势与挑战
1.发展趋势
2.挑战
正文：
液态金属是一种在常温常压下保持液态的金属元素或合金。
液态金属通常具有低熔点、高导电性和良好的导热性等特性。
液态金属在电子行业中的应用已经非常广泛。
例如，液态金属可以作为散热剂，帮助计算机、手机等电子设备散热，延长设备的使用寿命。
此外，液态金属还可以用于制造微电子器件，如传感器、晶体管等。
在医疗行业中，液态金属也有广泛的应用。
例如，液态金属可以用于制造人工关节，帮助患者恢复行走能力。
此外，液态金属还可以用于制造医疗器
械，如血管支架、手术器械等。
液态金属在制造业中的应用也非常广泛。
例如，液态金属可以用于制造汽车零部件，提高汽车的安全性和舒适性。
此外，液态金属还可以用于制造航空航天器的零部件，提高航空航天器的性能。
尽管液态金属在许多领域都有广泛的应用，但是液态金属的发展也面临着一些挑战。
例如，液态金属的生产过程中可能会产生有害物质，对环境造成污染。
此外，液态金属的使用也可能会对人体健康造成危害。
总之，液态金属是一种具有广泛应用前景的材料，但是也面临着一些挑战。
液态金属的结构与性质
表面活性元素使液体粘度降低，非表面活性杂质的存在使粘度 提高
非金属夹杂物对合金液粘度的影响
非金属夹杂物的数量、状态和分布情况在不同 程度上影响合金液的粘度。液态合金中呈固态 的非金属夹杂物使液态金属的黏度增加，如钢 中的硫化锰、氧化铝、氧化硅等。主要是因为 夹杂物的存在使液态金属成为不均匀的多相体 系，液相流动时内摩擦力增加，夹杂物越多， 对黏度影响越大。但是，有些熔点低的杂质在 液态金属中呈熔融状态，反而会使该液态金属 的黏度降低。
求法：RDF第一峰之下的积分面积；
意义：N1 与 r1 均描绘了液体的原子排布情况
二、 由物质熔化过程认识液体结构
表 表 1-1 金属熔化时典型的体积变化Vm/VS 明
Crystal Structure
Tm
Vm / Vs
Sm
液
Matter
Type
(K)
(%)
(J.K-1.mol-1)
Na
bcc
370
• Stokes 公式的应用
由上式可见,液体的粘度愈大,杂质半径愈小,液体与杂质的密 度差愈小,杂质沉浮速度愈慢,留在铸件中的可能行就大 防止措施：适当提高金属液的过热度，以降低粘度，加快 夹杂物和气泡的上浮速度
二、液态合金的表面张力
在铸造合金熔化、浇注、凝固与成形过程中 ，存在许多界面问题，如精炼剂、孕育剂和变质 剂与合金熔体之间，合金固体与液体之间等。
• 偶分布函数 g(r)
物理意义：距某一参考粒子r处找到另一个粒子的 几率，换言之，表示离开参考原子（处于坐标原点r = 0）距离为 r 位置的原子数密度 ρ(r) 对于平均数密 度ρo（=N/V）的相对偏差
ρ(r) = ρo g (r)
• 气体、液体、非晶及晶态固体的结构特点及衍射特征
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我们不仅研发材料，更创造未来美好生活，世界顶级液态金属技术服务商。
公司集聚了来自清华大学、中国科学院等国内知名院校的杰出技术人才，建立了以博士后、博、硕士研究生为主体的核心研发团队，并与麻省理工学院、美国密歇根大学等国际知名研究机构开展联合研发，自建符合CNAS认证标准的液态金属检测中心及实验室。
通俗解释：液态金属是一种奇妙的金属，它们在常温下是液体，可以像水一样自由流动，但却拥有金属的特性，但不是汞（俗称水银），液态金属也是一种合金介质，由不同的金属比例合制而成，不同的金属不同的比例合制而成的液态金属带来的传效能力也是不同的。
学术解释：液态金属是一类常温下呈现液态的低熔点合金，具有优异的导热、导电性，而且性质稳定、常温下不与空气和水反应，不易挥发、安全无毒。
通过依米康研发团队受专利保护的材料改性技术，可实现不同熔点、不同粘度、不同热导率/电导率，以及不同物理形态的液态金属材料。
相变保温杯
※液态金属填充于杯壁，熔化吸热，可将沸水快速（60s）降至适宜温度（55ºC）
※液态金属凝固放热，可长时间（3h）保持温水水温
※拓展应用：冲奶搅拌棒，恒温足浴盆
海尔静音酒柜/冰箱：
（1）液态金属填充于热电模块散热端，高效散热，提升制冷片效率；
（2）酒柜完全无任何运动部件，零噪音。
液态金属导电膏/片：
（1）远优于传统导电膏的极高电导率；
（2）可有效降低接触电阻和电路能源损耗，并降低接头处的温度
无焊接电缆接续技术：
（1）相对铜环压接方法接触电阻小，性能优异；
（2）相对焊接方法更简便，易用，节能，安全可靠。
液态金属热电报警器：
（1）液态金属相变材料维持热电元件两端温差，利用火灾等自然能量提供电能，具有节能环保、一次性配置、无须维护等优点；
（2）无需电池，系统稳定性、可靠性得到有效提升；
（3）应用领域：森林火灾监控、道路桥梁水灾监控等。
液态金属电磁屏蔽：
（1）膏状金属材料，方便涂抹，可实现柔性电磁屏蔽功能；
（2）纯金属膏体填充于两界面电磁泄漏区域，效果显著。
制氢剂原理：
金属复合材料遇水产生大量的氢气与热量。
安全稳定，低成本的移动制氢方式。
用途：
（1）移动制氢机，氢气烤炉；
（2）氢能源电动车，通讯备用电源；
（3）救生衣。
救生气球：
（1）快速制氢，气球升空呼救；
（2）优于传统信号弹，生火等方式。
液态金属运动发电技术：
（1）人体运动驱动液态金属流动，从而切割磁感线产生电力；
（2）将人体步行、运动等动能转化为电能来驱动手机、心脏起搏器等电子器件（可拓展至海洋波浪能利用）。
液态金属余热发电技术：
（1）液体金属沸点超过2000ºC，可远程输运更高温度（更高品位）的热能，发电效率增加；（2）利用液态金属可实现高温热能级联应用，即多级热电联产技术，能量利用效率更高。
液态金属军用炉灶多点传热技术：
（1）导热系数高、动力粘性系数低、储能能力强、温度适应范围广且无相变现象；
（2）采用电磁泵驱动，驱动效率高、零噪音、能耗低，节能效果显著，稳定性很高。
液态金属太阳能电池冷却技术：
（1）液体金属散热系统具有超高的散热效率，能保证聚光光伏发电系统采用更大的聚光比，更高的效率，更小的电池板面积/成本和更大的电能输出；
（2）电磁泵驱动方式无机械运动部件，效率高、功耗低、零噪音，光伏发电系统运行更加稳定可靠。
业务模式：1、技术输出：为全球各行各业提供液态金属应用及解决方案
2、核心技术产业化：自主核心技术产品化实现，面向终端市场产销一体化。