Likit metal, oda sıcaklığında sıvı halde bulunan bir metal veya alaşıma verilen isimdir. Sıvı metal terimi genellikle plastik, kauçuk ve hatta altın dahil olmak üzere çeşitli malzemeleri tanımlamak için kullanılır. Bu makale sıvı metali tanıtacak, özelliklerini açıklayacak ve 3D baskı uygulamalarını tartışacaktır. Ayrıca üretimdeki uygulamaları hakkında da bilgi edinebilirsiniz. Ancak, sıvı metal hakkında daha fazla bilgi edinmeden önce, terimin tanımını bilmelisiniz.
Likit metalin özellikleri birçok uygulamada önemlidir. Bu malzemeler, düşük erime noktalarına rağmen dikkate değer bir termal ve elektrik iletkenliği sergilerler. Ayrıca biyouyumludurlar, olağanüstü akışkanlık sergilerler ve düşük kütle viskozitesine sahiptirler. Hâlâ büyük ölçüde bilinmemekle birlikte, LM özellikleri verimli alaşımlama ve arıtma işlemleri için kritik öneme sahiptir. Bu kitapta, sıvı metallerle ilgili teoriler, ampirik ilişkiler ve deneysel veriler hakkında kapsamlı bir araştırma bulacaksınız.
Sıvı metalin akışkanlığı, yaygın yumuşak malzemelerle karşılaştırıldığında son derece iyidir. Aynı zamanda mükemmel kimyasal stabiliteye ve yüksek yüzey gerilimine sahiptir. Ayrıca bir DC voltajı kullanılarak yüzey Faraday dalgaları aracılığıyla da kontrol edilebilir. Sıvı metal kullanan anjiyogramlar, 0,078 mm/piksel çözünürlükte yüksek kontrast ortaya çıkarır. Ayrıca gerilebilir cihazlar için tel ve lehim olarak da kullanılabilirler. Bu benzersiz özellikler, bu malzeme için birçok uygulamaya yol açmıştır.
Sıvı metal parçacıkların benzersiz özellikleri, onları çeşitli uygulamalar için çekici bir aday haline getirir. Uygulamalar, yumuşak elektronikten ilaç dağıtımına ve mikroakışkanlara kadar uzanır. Ayrıca, bu partiküller, kataliz ve kolloidal kendi kendine birleşme dahil olmak üzere biyomedikal uygulamalar için kullanılabilir. Sıvı metal parçacıkların geleceği gerçekten parlak! Ancak, bu malzemelerin yaygın olarak kullanılabilir hale gelmesi biraz zaman alacaktır. Bu arada araştırmacılar, sıvı metal parçacıkları kullanmak için yöntemler ve cihazlar geliştirmekle meşguller.
Sıvı metalden yapılan metalik alaşımlar, dielektrik ve termal olarak iletken malzemeler olarak da kullanılabilir. Bu tür uygulamalar için çok önemli bir husus, partikül şeklini birleşme olmadan koruma yeteneğidir. Bir oksit tabakası üretme kabiliyeti, dielektrik özellikler ve silikon bazlı polimerlere yüksek afinite katar. Bu özellikler, güneş ışığının gücünden yararlanabilen esnek cihazlar oluşturmak için birleşir. Elektronikte sıvı metal için çok sayıda başka uygulama vardır. Peki, bu alaşımlar nasıl çalışır?
Galyum bazlı sıvı metal parçacıkları, oda sıcaklığında metalik ve akışkan özelliklerin benzersiz bir kombinasyonunu sergiler. Düşük toksisiteleri ve sıfır buhar basıncı, onları yumuşak elektronikler ve enerji hasadı için ideal kılar. Bu metal parçacıkların esnekliği, üretimlerini kolaylaştırır. Sıvı metal parçacıkları üretmek için çeşitli imalat yöntemleri kullanılabilir. Kılcal uzunluk, bu parçacıkların boyutunun üst sınırını belirler. Parçacıklar yeterince büyükse, sıvı metaller katalizör, sensör ve elektronik mürekkep olarak kullanılabilir.
Bu konsept, metale elektrik potansiyeli uygulanmadığında, damlacık şeklinde kalması gerçeğine dayanmaktadır. Bununla birlikte, bir önyargı uygulandığında, sıvı metal bir damlacıktan bir çizgi şekline dönüşür. Bu yeni teknolojinin elektronik için çeşitli uygulamaları vardır. Esnek elektronik cihazlar ve 3D ara bağlantılar üretmek için kullanılabilir. Aşağıda bu uygulamalardan bazıları listelenmiştir:
Nano ölçekli LM damlacıkları, gerilebilir ve esnek elektronikler üretmek için kullanışlıdır. Sıvı metallerin benzersiz özellikleri, onları çeşitli eklemeli üretim prosesleri için uygun hale getirir. Ayrıca, dielektrik, termal ve güneş enerjisi hasat malzemeleri yapmak için kullanılabilirler. Sıvı metal nano damlacıklar da terapötik taşıyıcılar ve hastalık teşhis araçları olarak tercih edilmektedir. Sıvı metallere dayalı nanotıp birçok avantaj sunar. Ayrıca toksik değildir ve biyouyumludur.
Sıvı metal parçacıkların metalik doğası, onları çok sayıda uygulama için ideal bir malzeme haline getirir. Elektronikte faydalı olmanın yanı sıra, ilaç dağıtımında, enerji hasat materyallerinde, biyomedikal uygulamalarda ve kompozitlerde de kullanılabilirler. Bu parçacıklar kolayca üretilir ve geniş bir uygulama alanına sahiptir. Sıvı metallerin yaygın kullanımlarından bazıları elektronik mürekkepleri, lehimleri, sensörleri ve katalizörleri içerir. Ancak sayısız faydalarına rağmen, sıvı metallerle ilgili birkaç sorun vardır.
Elektriksel çift katman teorisi, sıvı metal yüzeyinde zıt yüklere sahip iki iyon katmanının oluşumunu tahmin eder. Bu katmanlar, elektrik enerjisini depolayan bir arayüz kapasitörü görevi görür. Bunun üstesinden gelmek için, bir itici güç, sıvı metal yüzeyinin yük simetrisini bozar. Elektriksel çift katman buna harika bir örnektir ve elektrolit moleküllerini değiştirmek için kullanılabilir. Bu özellik ayrıca sıvı metallerin yeniden yapılandırılabilir ve esnek bileşenlere sahip olmasını sağlar.
Bu sıvı metaller son derece çok yönlüdür ve arzu edilen birçok özelliği bir dizi uygulamaya yol açmıştır. Sıvı metal, gerilebilir elektrikli cihazların imalatı da dahil olmak üzere birçok yaygın uygulama için harika bir malzemedir. Son derece düşük bir erime noktasına sahiptir, bu da katı bir metalin yapamayacağı birçok alanda kullanılabileceği anlamına gelir. Yüksek erime noktası, onu birçok şekilde kullanmayı mümkün kılar. Daha fazla araştırma ve geliştirme, çok çeşitli kullanımlara yol açabilir.
Elektronik ve mekanik üretim ilkelerinin bir kombinasyonunu kullanan sıvı metal üretim teknolojisinin birçok potansiyel uygulaması vardır. Düşük maliyetli, kullanışlı ve özellikleri bakımından oldukça bireyseldir. Potansiyel uygulamaları esnek elektronikten tüketici elektroniğine ve mühendislik eğitiminden esnek güç kaynağına kadar uzanır. İşte sıvı metalin ilk üç kullanımı. Her birine bakacağız. Aşağıda sıvı metal üretmenin faydaları listelenmiştir. Daha fazla bilgi edinmek için lütfen web sitemizi ziyaret edin.
Yeni bir yarı iletken paketleme biçimi geliştirmek, endüstrinin gelişimini ilerletmek için esastır. Sıvı metal bazlı TIM’ler, sıvı metallerin özelliklerini üretim basitliği ile birleştiren heyecan verici yeni bir teknolojidir. Arieca, geleneksel yarı iletken şirketlerinin karşılaştığı üretim zorluklarını çözmek için çalışan ve dünyayı yeni bir malzeme sınıfıyla tanıştıran bir girişimdir. Bu yenilikçi teknoloji, her iki dünyanın da en iyisini sunar – yüksek performanslı cihazlar ve güvenilir kablosuz bağlantı.
Likit metal baskı işlemi, ücretsiz ve ücretli internet grafik uygulamaları kullanılarak kısmen hızlandırılabilir. İşlem, holografik logolar gibi elektroniklerle birleştirilebilen metal üzerine sanat eseri basmayı içerir. Geleneksel yöntemlerin aksine, sıvı metal geri dönüştürülebilir. Ortaya çıkan ürün, kaplandıktan sonra bile tamamen geri dönüştürülebilir. Teknoloji, çok çeşitli uygulamalara mükemmel bir katkı olabilir. Düzgün kullanılırsa, elektronik yaratma ve üretme şeklimizde devrim yaratabilir.
Sıvı metalden yapılan yumuşak sensörler son birkaç yılda büyük ilgi gördü. Sıcaklık, basınç ve gerilimi algılama yeteneğine sahiptirler. Daha önce, araştırmacılar sıvı metali modelleme yöntemlerini araştırmışlardı. Ancak yöntemleri, düşük aşama hızı, uzak mesafenin yüksek hassasiyetli geri besleme kontrolü ve sıvı metal özelliklerinin modifikasyonları ile sınırlıydı. Yeni süreç ölçeklenebilir ve Arieca’nın ticari ölçekte LM-FPE kompozitleri yapmasına izin veriyor.
Likit metal, çoğu metalik alaşımın iki katı elastik limite sahip camsı bir metaldir. Bu malzeme plastik gibi işlenebilir. Likit metal‘in elektronikte en etkileyici kullanımlarından biri tenis raketleridir. Topun gücünü yaklaşık yüzde 30 artırır ve diğer tenis raketlerine kıyasla önemli ölçüde genişletilmiş bir “tatlı noktası” vardır. Kristalli muadillerinin aksine oksidasyonu desteklemez.
Likit metal, geleneksel elektronikler kullanılarak başka türlü mümkün olmayan yapılar inşa etmek için kullanılabildiğinden, 3D baskı için umut verici bir malzemedir. Sıvı metal, esnek olmasının yanı sıra şeklini de tutabilmektedir. Geleneksel elektronikler giysilere iyi yapışmazken, galyum bazlı sıvı metaller, sürekli devrelerin oluşmasını engelleyen yüksek bir yüzey gerilimine sahiptir. Yong He ve meslektaşları, doğrudan giysilere 3D olarak basılabilen yeni bir tür iletken mürekkep geliştirmek istediler.
Metal 3D baskı, azaltılmış malzeme maliyetleri ve hızlı üretim dahil olmak üzere geleneksel yöntemlere göre birçok avantaja sahiptir. CNC frezeleme gibi geleneksel işlemler, yüz binlerce dolara mal olabilen büyük miktarlarda atık malzeme üretir. Metal 3D baskı, malzeme israfını en aza indirerek kullanıcıların toz metalleri tekrar kullanmasını sağlar. İşlem ayrıca karmaşık geometrilere ve tasarımlara sahip parçaların daha ekonomik şekilde üretilmesini de mümkün kılıyor.
Xerox ElemX, sıvı metal bir 3D yazıcıdır. Bu yazıcı, emtia alüminyum tel olabilen bir toz desteğinde erimiş katı metal kullanır. Dakikalar içinde üretim sınıfı parçalar oluşturabilir. Sıvı metal 3D baskının önemli bir faydası, basılı desteklere, yavaş sinterleme proseslerine ve düşük çözünürlüklü kaynak tekniklerine olan ihtiyacı azaltma yeteneğidir. Başarılı olursa, bu yeni teknik 3D baskı için standart olacak.
Metal 3D baskı kullanmanın bir başka yararı da, son derece özelleştirilmiş implantlar tasarlama yeteneğidir. Bu teknoloji özellikle tıp alanında kullanışlıdır. Son derece özelleştirilmiş ortopedik implantları basabilme yeteneği, başka bir potansiyel faydadır. Geçmişte, ortopedik implantları her hastanın anatomisine uyacak şekilde kişiselleştirmeden geliştirmek neredeyse imkansızdı. Ancak 3D baskı ile hastanın özel gereksinimlerine göre implantlar üretilebildiği için bu sorun artık ortaya çıkmamaktadır.
Metal 3D baskıya ek olarak, bu yeni teknoloji havacılık endüstrisinde de faydalı olacaktır. Bu teknolojinin önceki sürümlerinde toz yatağı teknolojileri ve plastik bağlayıcılar kullanılıyordu, ancak şimdi süreç izotropik parçalar üretmek için iyileştirildi. Ancak, 2020 yılına kadar ticari olarak piyasaya sürülmeyecek. Ancak bu süre zarfında çok çeşitli endüstrilerde başarı elde etti. Pahalı olmasına rağmen, 3D baskı için sıvı metal sayısız fayda sağlar.
Likit Metal Nedir? Sıvı Metaller ve Kullanım Alanları