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神奇的液体金属

2018-12-18 14:42   来源:www.shnlsy.com   点击:

 

谈到金属,大家第一个想到的便是铂,金,银,铝之类的固体金属,其实,不止存在固体金属,还存在除汞以外的其它液体金属,那到底液体金属是什么样子呢?让我们一起来看看吧!

      01什么是液体金属

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      液态金属是指一种不定型金属,液态金属可看作由正离子流体和自由电子气组成的混合物。液态金属也是一种不定型、可流动液体的金属。

      02特性

1545115441308543.jpg      液态金属在砂型中流动时呈现出如下水力学特性:

      1、粘性流体流动:

      液态金属是有粘性的流体。液态金属的粘性与其成分有关,在流动过程中又随液态金属温度的降低而不断增大。

      2.不稳定流动:

     在充型过程中液态金属温度不断降低而铸型温度不断增高,两者之间的热交换呈不稳定状态。随着液流温度下降,粘度增加,流动阻力也随之增加;加之充型过程中液流的压头增加或和减少,液态金属的流速和流态也不断变化,导致液态金属在充填铸型过程中的不稳定流动。

      3.多孔管中流动:

     由于砂型具有一定的孔隙,可以把砂型中的浇注系统和型腔看作是多孔的管道和容器。液态金属在“多孔管”中流动时,往往不能很好地贴附于管壁,此时可能将外界气体卷入液流,形成气孔或引起金属液的氧化而形成氧化夹渣。

      4.紊流流动:

     生产实践中的测试和计算证明,液态金属在浇注系统中流动时,其雷诺数Re大于临界雷诺数Re临,属于紊流流动。。对一些水平浇注的薄壁铸件或厚大铸件的充型,液流上升速度很慢,也有可能得到层流流动。

      1液态金属很轻但却极为强硬,同时具有高弹性。它还能一次成型,免去加工的繁琐程序。

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      2液态金属具有极为优越的性能。其强度为不锈钢的3倍,铝、镁合金的10倍以上,钛合金的1.5倍以上,就算是在轻合金中,液态金属的单位密度强度也是最高的。液态金属的安全使用强度为1500Mpa,弹性应变能量可达到19Mj/m2,而最好的弹簧钢的弹性应变能量也仅能达到2.2Mj/m2。

      3液态金属成型的产品可以和机器加工产品的工艺一争高下,并且没有附加成本与废弃材料。同时,它也十分抗腐蚀。

      对于其他金属而言,如果不做抛光、研磨等二次加工,是无法达到这种精度的,而在许多领域,金属的反光性能是极为重要的,液态金属合金的光洁度就能够达到高光反射的效果,而且还能进行抛光,还不必牺牲其他的性能。

       应用 

       谈到液态金属,大家先想到的便是《终结者2》中的液态金属机器人,它可以幻化成任何形状,能够承受各种破坏,更神奇的是它还充满用不完的能量,怎么打也打不死,那么液态金属真的可以用来做机器人吗?它还有什么其他的用处吗?

      1、液态金属合金属于无磁性材料,而且与其他磁性物体接触也不会沾染任何磁性。因此可应用于核磁共振设备的组件,电磁开关的外壳,或是高射频功率领域。

      2、液态金属的高强度,高韧性决定了它可用来制作磨不坏、压不扁的手机外壳。

      3、液态金属可在吞食少量物质后以可变形机器形态长时间高速运动,实现了无需外部电力的自主运动,为研制实用化智能马达、血管机器人、流体泵送系统、柔性执行器乃至更为复杂的液态金属机器人奠定了理论和技术基础。我们可以用它来制作许多柔性机器。

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