[發明專利]導電性液態合金及制備方法

無效

• 申請號: 200610010952.7
• 申請日: 2006-06-12
• 公開（公告）號: CN101089216A
• 公開（公告）日: 2007-12-19
• 發明（設計）人: 馮本政
• 申請（專利權）人: 馮本政
• 主分類號: C22C28/00
• 分類號: C22C28/00;C22C1/02
• 代理公司: 昆明慧翔專利事務所
• 代理人: 周一康

一、技術領域

導電性液態合金及制備方法，本發明屬於特種合金制造領域。

二、背景技術

隨著材料制備和檢測技術的進步，具有液態結構的材料的優異性能也得到應用。目前，在室溫20℃附近，能以液態存在并獲得實際應用的僅有Hg和Ga。二者中，Hg的應用泛圍很廣泛，數量也相當大；然而Hg對環境和人體健康存在嚴重的污染和毒害，隨著社會進步和科學發展，人們已逐漸遠離它。

在20世紀90年代末期，有報導制備出一種GaInSn合金，熔點為溫度10℃左右，很穩定，對人體無毒害，因此人們用它代替Hg制成Ga齊合金充填劑應用於口腔修復學中。

2005年5月8日，山東小熊網站報導，INQ利用GaInSn液態合金做為RodeonBlizzard?X850XTPE顯卡的冷卻劑，這種液態金屬，不易燃燒，環保達到要求操作簡便。但是GaInSn液態合金的導電性還不高，應用范圍還不廣。

三、發明內容

1、發明目的：根據液態金屬電子遷移理論，添加導電性高的金屬，達到提高GaInSn液態合金的導電性。制備一種熔點在在溫度9～15℃之間，具有較高導電性的GaInSn液態合金，使其應用范圍擴大。

2、技術方案

(1)導電性液態合金的成分為Ga、In、Sn，或Ga、In、Sn、Ag；合金成分范圍的重量百分比為：Ga?50～70％，In?15～30％?Sn?7～20％各組分之和為100％；或Ga?50～70％?In?15～30％?Sn?7～20％?Ag?1～5％，各組分之和為100％。

(2)導電性液態合金的制備方法為：選擇純度大於99.999％的Ga、In及大於99.99％Sn、Ag為原料，先按配比在保護性氣氛及特制坩堝中熔煉制備GaIn主合金，再加入Sn在保護性氣氛及特制坩堝中熔煉制備成GaInSn合金；或在制備得的GaInSn合金中再加入Ag在保護性氣氛及特制坩堝中，熔煉制成GaInSnAg合金。導電性液態合金熔點為溫度9～15℃，導電率GaInSn合金為(3.19～3.310)×10^-2(μΩ-cm)^-1；GaInSnAg合金為(3.10～3.325)×10^-2(μΩ-cm)^-1；。

3、發明的積極效果

(1)所制得的GaInSnAg導電性液態合金導熱性比水高65倍，比空氣高1600倍，吸熱效率極高，應用於電子學顯示卡的冷卻系統，裝置的體積小，較輕；裝填和密封時，無需儲液和補充；還能降低電源損耗和幾乎接近無聲的運行。

(2)GaInSnAg導電性液態合金導電率比GaInSn液態合金高，在室溫穩定，有利於該液態合金在電子學中的應用。

(3)制造方法簡便，易實施。

(4)所發明的液態合金可應用於醫用口腔術、電子學材料及制冷系統。

四、具體實施方式

1、GaInSn合金

制備了5組GaInSn合金，其組分、熔點(Tm)、導電率數據列于表1。

表1?GaInSn合金組份、熔點、導電率