Flüssigmetall

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Der Begriff Flüssigmetall wird zur Bezeichnung von Metallen im flüssigen Zustand, aber auch als Produktbezeichnung für Metallpulver-Epoxidharz-Dispersionen (z. B. leitfähige Klebstoffe oder Wärmeleitpaste) verwendet.

Nur ein metallisches Element ist bei Raumtemperatur (20 °C) flüssig, das Quecksilber. Mitunter werden auch Francium (geschätzt: 27 °C), Cäsium (28,5 °C) und Gallium (29–30 °C Schmelztemperatur) dazu gerechnet.

In der Technik werden auch alle Metalle als Flüssigmetall bezeichnet, die sich bei ihrer Anwendung im flüssigen Zustand befinden. Dabei handelt es sich hauptsächlich um Metalle, deren Schmelzpunkte unter 350 °C liegen. So zum Beispiel wird bei der Herstellung von Fensterglas flüssiges Zinn verwendet, auf dem die Glasschmelze fließt und aushärtet (siehe Floatglas). Flüssiges Natrium wird als Kühlmittel in Reaktoren oder Hochleistungsmotoren verwendet.

Im Handel befinden sich zahlreiche Produkte, die als Flüssigmetall bezeichnet werden (Petec Flüssigmetall, Loctite 3450, Conrad Flüssigmetall usw.). Meist sind dies Metall- oder Keramikdispersionen in Epoxidharz, die nach dem Aushärten metallähnliche Materialeigenschaften besitzen und zum Verkleben oder Ausbessern von Metallgegenständen benutzt werden. Auch Wärmeleitpasten wie z. B. Arctic Silver werden zuweilen als Flüssigmetalle bezeichnet.

Im deutschsprachigen Raum sorgt die Übersetzung des Firmen-Namens Liquidmetal Technologies zuweilen für Verwirrung. Die von Liquidmetal hergestellten Legierungen bilden metallische Gläser, sind aber bei Raumtemperatur nicht flüssig (allenfalls amorph) und haben Schmelzpunkte von mehreren hundert Grad Celsius. Gläser werden zwar in der Physik oft als eingefrorene Flüssigkeiten betrachtet, sind jedoch keine Flüssigkeiten im allgemeinen Sprachgebrauch. Besonders in populärwissenschaftlichen Artikeln über die sehr moderne und exotische Materialklasse der metallischen Gläser wird oft von Flüssigmetall geschrieben, was jedoch in der Regel auf sprachliche Missverständnisse und mangelnde Sachkenntnis zurückzuführen ist.

Im Handel befinden sich Produkte, die ebenfalls als Flüssigmetall bezeichnet werden. Dahinter verbirgt sich meist ein in einem Polymer eingebettetes Metallpulver, das ähnlich einem Öl oder einer Paste verarbeitet wird und unter bestimmten Bedingungen metallische Eigenschaften (Festigkeit) nachbildet.

Außerdem befinden sich im Handel Legierungen wie Reflex S01, Gunsmoke, Bronze, Messing und in aufbereiteten Mischungen die Standardmetalle wie Aluminium, Eisen, Kupfer und Zinn, die im kalten Spritz- oder Lackierverfahren aufgetragen werden können. Die Metallpartikel werden im kalten Zustand mit einem Polyester und Härter gemischt und sind dann ca. 60 Minuten lackierbar. Es können Lackieranlagen wie im KFZ-Bereich oder auch industrielle Lackieranlagen dafür verwendet werden. Die aufgebrachte Schicht beträgt ca. 180 µm (0,18 mm). Dickere Schichten sind ebenfalls möglich. Bei dem Reduzieren der Oberfläche mittels Schleifen um ca. 25 µm wird hauptsächlich der Lackiernebel abgetragen. Danach liegt eine Oberfläche vor, die ca. 95 % Metalle enthält. Die gesamte Matrix verfügt über ca. 85-90 % Metall. Die Oberflächen verfügen über nahezu alle Eigenschaften wie solide Metalle. Sie sind jedoch elektrisch nichtleitend. Die Oberflächen können weiter behandelt werden (matt, satiniert, hochglanz, patiniert in grün, schwarz, rost).

Niedrigschmelzende Legierungen[Bearbeiten]

Eine spezielle physikalische Erscheinung sind eutektische Legierungen. Inwiefern eine Legierung eutektisch ist, ergibt sich aus folgender Tabelle.

Legierung Schmelzpunkt eutektisch Bismut Blei Zinn Indium Cadmium Thallium
Roses Metall ca. 94 °C nein 50 % 25 % 25 %
Cerrosafe ca. 74 °C nein 42,5 % 37,7 % 11,3 % 8,5 %
Woodsches Metall 70 °C ja 50 % 26,7 % 13,3 % 10 %
Fieldsches Metall 62 °C ja 32,5 % 16,5 % 51 %
Cerrolow 136 58 °C ja 49 % 18 % 12 % 21 %
Cerrolow 117 47,2 °C ja 44,7 % 22,6 % 8,3 % 19,1 % 5,3 %
Bi-Pb-Sn-Cd-In-Tl 41,5 °C ja 40,3 % 22,2 % 10,7 % 17,7 % 8,1 % 1,1 %

Weitere Legierungen sind NaK mit einer Schmelztemperatur von −11 °C sowie Galliumverbindungen, wie z. B. Galinstan.

Siehe auch[Bearbeiten]