Galinstan ist ein Handelsname und eine gebräuchliche Bezeichnung für Flüssigmetalllegierungen und gehört zur Familie der eutektischen Legierungen, die hauptsächlich aus Gallium, Indium und Zinn bestehen. Solche eutektischen Legierungen sind bei Raumtemperatur flüssig und schmelzen normalerweise bei +11 ° C (52 ° F), während handelsübliches Galinstan bei -19 ° C (-2 ° F) schmilzt.
Beispiele für typische eutektische Gemische sind 68 Gew .-% Ga, 22 Gew .-% In und 10 Gew .-% Sn, obwohl das Verhältnis zwischen 62 Gew .-% und 95 Gew .-% Ga, 5 bis 22 Gew .-% In, 0 bis 16 Gew .-% Sn liegt. ), Das verbleibende Eutektikum, die genaue Zusammensetzung des Handelsprodukts "Galinstan" wurde nicht bekannt gegeben.
Aufgrund der geringen Toxizität und Reaktivität seiner Metalle kann Galinstein viele Anwendungen ersetzen, bei denen zuvor giftiges flüssiges Quecksilber oder aktives NaK (Natrium-Kalium-Legierung) verwendet wurde.
Physikalische Eigenschaften
Siedepunkt:> 1300 ° C
Schmelzpunkt: -19 ° C
Dampfdruck: <10–8 Torr (bei 500 ° C)
Dichte: 6,44 g / cm³ (bei 20ºC) [3]
Löslichkeit: unlöslich in Wasser oder organischen Lösungsmitteln
Viskosität: 0,0024 Pa · s (bei 20 ° C)
Wärmeleitfähigkeit: 16,5 W · m-1 · K-1
Leitfähigkeit: 3,46 × 10 6 S / m (bei 20 ° C)
Oberflächenspannung: s = 0,535-0,718 N / m (je nach Hersteller bei 20 ° C)
Spezifische Wärme: 296 J · kg-1 · K-1
Galinstan neigt dazu, viele Materialien, einschließlich Glas, zu "benetzen" und daran zu haften, und seine Verwendung ist im Vergleich zu Quecksilber begrenzt.
Verwenden Sie
Galinstein wird wegen seiner ungiftigen Eigenschaften kommerziell als Quecksilberersatz in Thermometern verwendet, aber die innere Rohroberfläche muss mit Galliumoxid beschichtet werden, um zu verhindern, dass die Legierung die Glasoberfläche benetzt.
Galinstein hat ein höheres Reflexionsvermögen und eine geringere Dichte als Quecksilber. In der Astronomie wird es als Ersatz für Quecksilber in Flüssigkeitsspiegelteleskopen angesehen.
Galinstan kann als thermische Schnittstelle für Computerhardware-Kühllösungen verwendet werden, obwohl das Haupthindernis für seine weit verbreitete Verwendung die Kosten und die Korrosivität sind (durch das Auflösen können viele andere Metalle wie Aluminium angegriffen werden). Da es auch leitfähig ist, sollte es sorgfältiger angewendet werden als herkömmliche nichtleitende Verbindungen.
Es ist schwierig, gekühlte Kernreaktoren auf Spaltbasis zu verwenden, da Indium einen hohen Absorptionsquerschnitt für thermische Neutronen aufweist, die diese effektiv absorbieren und Spaltreaktionen unterdrücken können. Stattdessen wird untersucht, ob es sich um ein mögliches Kühlmittel für Fusionsreaktoren handelt. Im Gegensatz zu anderen flüssigen Metallen wie Lithium und Quecksilber, die in dieser Anwendung verwendet werden, macht die Nichtreaktivität Galinstein zu einem sichereren Material.
