Низкотемпературный сплав

[DrDeft]

Приветствую уважаемых химиков! Подскажите пожалуйста)

Я не химик по образованию.

 

Нужно сделать сплав с максимальной теплопроводностью, НЕ ТОКСИЧНЫЙ, НЕ ХИМИЧЕСКИ АКТИВНЫЙ, ЖИДКИЙ при комнатной температуре!

 

Сейчас имею сплав (Галлий 62 %, Индий 25 %, Олово 13 %,  Температура плавления 4,85 C).

 

Также знаю из справочника вот такой сплав: Галлий 61 %, Индий 25 %, Олово 13 %, Цинк 1 %,  Температура плавления 3 C.

 

Но их теплопроводности не достаточно.

 

Помогите составить более теплопроводный НЕ ТОКСИЧНЫЙ, НЕ ХИМИЧЕСКИ АКТИВНЫЙ, ЖИДКИЙ при комнатной температуре сплав.

 

Может быть добавить 3% серебра?

Галлий 59 %, Индий 25%, Олово 13%, Серебро 3%.

 

Кто-то может произвести такие расчёты?

 

Теплопроводность чистых металлов:
Ртуть 8,3 Вт/(м·К)
Висмут 11,9 Вт/(м·К)
Галлий 28,1 Вт/(м·К)
Свинец 35,1 Вт/(м·К)
Олово 65 Вт/(м·К)
Индий 81,8 Вт/(м·К)
Кадмий 96,9 Вт/(м·К)
Цинк 115 Вт/(м·К)
Родий 150 Вт/(м·К)
Серебро 429 Вт/(м·К)

[Вадим Вергун]

Теплопроводности индивидуальных металлов тут малополезны. 

Такие легкоплавкие сплавы обычно лежат в многокомпонентных эвтектиках, а эвтектики как раз соответствуют минимуму электро(и тепло)проводности. Так что извольте либо одно либо другое. Как вариант можно использовать калий-натрий-рубидиевую эвтектику, естественно она люто химически активна, но это решается аргоновой атмосферой. 

[DrDeft]

А если добавить немного (сколько?) серебра и цинка за счёт Галлия (его меньше сделать) ?

Что-то вроде Галлий 54 %, Индий 25%, Олово 14%, Серебро 3%, Цинк 4%

 

Какая будет температура плавления у этого сплава?

Изменено 22 Февраля, 2020 в 17:43 пользователем DrDeft

[Вадим Вергун]

9 минут назад, DrDeft сказал:

А если добавить немного (сколько?) серебра и цинка за счёт Галлия (его меньше сделать) ?

Что-то вроде Галлий 54 %, Индий 25%, Олово 14%, Серебро 3%, Цинк 4%

 

Какая будет температура плавления у этого сплава?

Чтобы в этой системе растворилось 3% серебра систему прийдется нагреть, возможно на сотни градусов. Судя по тому что эту систему никто не изучал ничего интересного в ней нет. 

Нельзя просто так взять и заменить один компонент эвтектики на другой, это будет уже совсем другая система.

Судя по тому что серебро дает с галлием перитектику у такой системы мало шансов быть адекватной (диаграмма серебро-галлий гуглится), пишут что 3% серебра растворяется в галлии при 221С, то есть при более низких температурах сплав будет твердым, остальные компоненты отнюдь не улучшат положение. 

[yatcheh]

17 минут назад, Вадим Вергун сказал:

пишут что 3% серебра растворяется в галлии при 221С, то есть при более низких температурах сплав будет твердым

 

Твёрдым он конечно не будет, просто содержание серебра в жидкой фазе будет меньше 3%

[DrDeft]

Почему никто не изучал? Производители термопаст жидкого металла изучили, не обнародовали исследования, но продают.

[Вадим Вергун]

1 час назад, yatcheh сказал:

 

Твёрдым он конечно не будет, просто содержание серебра в жидкой фазе будет меньше 3%

Если вы взглянете на диаграмму то увидите что там однофазна область, то есть система либо жидкая либо твердая. Если содержания серебра около 3% то температура плавления около 210С.

Еще раз напишу что так как такие сплавы с серебром являются перетектическими добавление серебра в любом случае будет увеличивать температуру плавления по сравнению с системой где он отсутствует. 

[Вадим Вергун]

Возможно рептилоиды жидомассоны вводят серебро в виде тонкого порошка, но это так себе затея ибо серебро будет помалу растворяться в расплаве и оно затвердеет со временем. 

Но я думаю что производители просто завышают характеристики своего продукта.

Кроме того тепловое сопротивление зависит больше не от теплопроводности расплава а от технической возможности создать его тонкий слой, а именно от параллельности плоскостей, качества полировки поверхностей, силы прижатия. 

[DrDeft]

Вадим Вергун, спасибо. А если серебра 1% ?

[aversun]

12 часов назад, DrDeft сказал:

А если добавить немного (сколько?) серебра и цинка за счёт Галлия (его меньше сделать) ?

Что-то вроде Галлий 54 %, Индий 25%, Олово 14%, Серебро 3%, Цинк 4%

Какая будет температура плавления у этого сплава?

С добавками серебра для увеличения теплопроводности, так же как и с увеличением электропроводности. Совсем не обязательно, что эта добавка что-то увеличит. Может быть и на оборот. Все дело в характеристиках физических сплава и такая добавка может изменить их не в лучшую сторону.