走近液態金屬|第一期:大家好,我是31號元素鎵!

2020-12-14 熱控磚稼

「氫氦鋰鈹硼,碳氮氧氟氖,鈉鎂鋁矽磷,硫氯氬鉀鈣。」這一陪伴了你3年的化學元素周期表口訣你是否還記得?而今天我們要講一講關於口訣後面的一個元素,它的誕生有著不一樣的傳奇色彩。

俄國化學家門捷列夫在發現了元素周期律後,各國科學家開始把其中的元素在自然界中一一證實,而鎵就是第一個根據化學元素周期律預言在自然界中證實的元素。

鎵的父親是法國化學家布瓦博德朗,它的出生日期是在1875年,而其名字的由來是來自於它的父親對於祖國的愛,所以用了法國在西羅馬時期的名字Gallia從而命名為Gallium(鎵)。

對於鎵來說第一次展現在眾人眼中時受限於當時的冶金技術,所以僅有3.4毫克的鎵也被人視為稀有金屬。

固態鎵質地很軟,有著淡藍色的光澤,用小刀便可輕鬆切開,不過鎵並非是為了成為固態金屬而生,它的熔點僅有29.78℃,而人體溫度在36.5℃左右,所以把鎵握在掌心中即可被體溫所融化。

融化為液態的鎵變成了銀白色,而它對於溫度的「包容性」有了非常大的「胸襟」,如果你想要讓它「生氣」的話,那麼2403℃才能讓它為之而沸騰,所以鎵也在元素大家族中變成了脾氣古怪的一員。

對於鎵的這種怪脾氣,讓它與自己的同胞金屬兄弟們就很難相處,當它與一些金屬接觸時,就會產生溶解的作用,會對其它金屬造成一定程度上的腐蝕,所以鎵也就用自己的方式來攻破了不少堅硬的金屬。

當然鎵與其它金屬元素混合時,變成了以鎵為主導的鎵基合金,所以看似神秘感十足的鎵其實早已和其它金屬形成液態金屬合金在我們生活中廣泛應用。

我們如今日常生活中的電路熔斷器與保險裝置上就是由鎵與鉛、錫等金屬合成,它可以起到安全熔斷的作用,而鎵鉑、鎵金等合金也成了良好的鑲牙材料,這也證明鎵這一元素的無毒性。

要知道鎵的應用在散熱領域是尤為突出的,作為一種液體金屬,本身就具備比空氣、水以及許多非金屬介質的導熱率,所以它可以稱為電子科技時代的材料之星,利用好鎵作為晶片散熱器,這也會科技帶來飛快的進步。

如今在市面上已經有了許多關於鎵基合金製作而成的一些熱界面材料,其中有令人熟知的液態金屬導熱膏以及相變導熱片等,它們被應用在了IGBT、計算機、大功率LED等多個需要散熱的生活場景。

當然鎵的應用展望遠不如此,它的誕生也是為了迎接新材料時代的應用擴展,憑藉於鎵自身的特性,鎵也將是液體金屬的主力代表之一。

關於鎵的介紹今天就介紹到這裡了,如果你對它有更深入的了解認識,歡迎大家留言!

本文特別感謝劉靜教授團隊提供的相關參考資料。

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