Какой металл может находиться в жидком состоянии
Обновлено: 28.09.2024
Стандартным металлом для создания жидких сплавов раньше была ртуть, но сплавы на основе галлия, которые имеют более низкое давление паров при комнатной температуре и токсичность, используются в качестве замены в различных областях.
Может ли металл быть газом при комнатной температуре?
Металлы могут быть жидкими или газообразными при комнатной температуре, если давление достаточно низкое (т. Е. Однако, поскольку давление воздуха чрезвычайно велико, большинство металлов конденсируются с образованием твердого состояния при комнатной температуре, за исключением ртути.
Может ли металл быть твердым?
Физические свойства металлов Состояние: металлы представляют собой твердые вещества при комнатной температуре, за исключением ртути, которая при комнатной температуре находится в жидком состоянии (в жаркие дни галлий находится в жидком состоянии). Блеск: Металлы обладают свойством отражать свет от своей поверхности и могут быть отполированы, например, золотом, серебром и медью.
Жидкий металл имеет комнатную температуру?
Жидкий металл - это металл или металлический сплав, который является жидким при комнатной температуре или близкой к ней. Единственным стабильным жидким элементарным металлом при комнатной температуре является ртуть (Hg), которая расплавляется при температуре выше -38,8 ° C (234,3 K, -37,9 ° F).
Ядовит ли жидкий металл?
В то время как самый известный жидкий металл - ртуть - хорошо известен как опасный, жидкий металл, такой как галлий, совершенно нетоксичен и плавится при комнатной температуре или около нее, поэтому мы можем использовать его для преобразования одного материала в другой при очень высокой температуре. низкие входные энергии.
Твердый металл или неметалл?
Неметаллы обычно плохо проводят тепло и электричество. Неметаллы могут быть твердыми, жидкими или газообразными при комнатной температуре в зависимости от элемента. Сера, бром и гелий - типичные неметаллы.
Что такое неметалл при комнатной температуре?
Неметаллы могут быть твердыми, жидкими или газообразными при комнатной температуре в зависимости от элемента. Сера, бром и гелий - типичные неметаллы.
Что такое неметалл, который остается твердым при комнатной температуре?
Один из неметаллов, бром, является жидкостью при комнатной температуре.
Другие неметаллы представляют собой твердые вещества при комнатной температуре, включая углерод и серу.
Что такое жидкий металл?
Жидкий металл состоит из сплавов с очень низкими температурами плавления, которые образуют жидкую эвтектику при комнатной температуре. Ртуть: Ртуть является единственным металлом при естественной температуре и давлении и представляет собой пар. Следовательно, примером жидкого металла является ртуть, а жидкого неметалла - бром.
Что такое металл и его свойства?
Металлы блестящие, пластичные, пластичные, хорошо проводят тепло и электричество.
К другим свойствам относятся: Состояние: Металлы представляют собой твердые вещества при комнатной температуре, за исключением ртути, которая является жидкой при комнатной температуре (Галлий жидкий в жаркие дни).
Пластичность: Металлы можно втягивать в проволоку.
Что такое жидкий металл в PS5?
Объяснение охлаждения жидкого металла PS5 Жидкий металл - это сплав, состоящий из таких металлов, как галлий и индий. Он находится в жидкой форме при комнатной температуре, что позволяет ему иметь большую теплопроводность по сравнению с термопастами, которые считаются промышленным стандартом.
Похожие вопросы и ответы
scottlittle
Как называется металл, находящийся в жидком состоянии при комнатной температуре * 2 балла натрий b калий C ртуть D бром?
При комнатной температуре ртуть (Hg) находится в жидком состоянии.
Green Cloak Guy
Как называется металл, который существует?
Ртуть - это всего лишь металл, существующий в жидком состоянии.
Kuba hasn't forgotten Monica
Какой единственный жидкий металл в периодической таблице?
Ртуть Ртуть - единственный элементарный металл, который находится в жидком состоянии при комнатной температуре.
Jaswant Singh
Какой металл в таблице Менделеева самый слабый?
Ртуть. Самым слабым металлом будет ртуть, которая жидкая при комнатной температуре, за ней следует галлий, который плавится в ваших руках. Важные применения серии реактивности Иридий, Ir, атомный номер 77, плотность 22,4 г / куб. Вот список с соответствующими значениями плотности в следующем порядке: осмий, Os, атомный номер 76, плотность 22,6 г / куб.
Inanc Gumus
Какой металл в жидком состоянии?
ртуть (Hg) Жидкий металл - это металл или металлический сплав, который является жидким при комнатной температуре или близкой к ней. Единственным стабильным жидким элементарным металлом при комнатной температуре является ртуть (Hg), которая расплавляется при температуре выше -38,8 ° C (234,3 K, -37,9 ° F).
Havenard
Какой металл используется для охлаждения жидких металлов?
I am L
Могут ли плавиться металлические ложки?
Если вы перемешаете ложку галлия в чашке с теплой или горячей жидкостью, металл почти сразу же расплавится. Он ведет себя так же, как ртуть (металл, жидкий при комнатной температуре), но с галлием безопасно обращаться.
Brandon Yarbrough
Какой металл самый мягкий в мире?
Цезий Цезий считается самым мягким металлом, свинец также считается одним из самых мягких металлов. Ответ 3: Ртуть жидкая (расплавленная) при комнатной температуре.
isaacsan 123
Какой металл хрупок при комнатной температуре?
Если мы возьмем, например, кремний (Si), мы обнаружим, что он довольно хрупкий при комнатной температуре, но пластичен выше критической температуры около 700 oC (1290 oF). Вот пример того, как выглядит холодостойкость, когда вы измеряете поведение разрушения в испытании на удар по Шарпи.
Andrew Marshall
Какой металл самый мягкий?
Цезий считается самым мягким металлом, свинец также считается одним из самых мягких металлов. Ответ 3: Ртуть жидкая (расплавленная) при комнатной температуре. Галлий, будучи твердым (если он мягкий) при комнатной температуре, является жидким при температуре тела.
Utshaw
Является ли металл твердым при комнатной температуре жидкостью?
Полный пошаговый ответ: - Обычно металлы находятся в твердом состоянии при комнатной температуре. - Но ртуть - единственный металл, который при комнатной температуре находится в жидком состоянии.
BadZen
Какой металл не реагирует с кислородом при комнатной температуре?
золото не реагирует с кислородом при комнатной температуре ..
Grant Miller
Какой металл существует в жидком виде?
Металлическая ртуть Знакомая жидкость - это металлическая ртуть. Меркурий - это аномалия. Это единственный известный нам металл, который находится в жидком состоянии при комнатной температуре.
Felix
Какой металл является газом при комнатной температуре?
Металлическая ртуть Состояние, которое демонстрирует данное вещество, также является его физическим свойством. Некоторые вещества существуют в виде газов при комнатной температуре (кислород и углекислый газ), в то время как другие, такие как вода и металлическая ртуть, существуют в виде жидкостей.
azerafati
Какой металл является жидким металлом?
Большинство металлов находятся в твердом состоянии при комнатной температуре. Исключения включают франций (Fr), цезий (Cs), рубидий (Rb), ртуть (Hg) и галлий (Ga), которые можно определить как жидкие металлы.
VincenzoC
Какой металл мягкий?
Цезий считается самым мягким металлом, а свинец - одним из самых мягких металлов.
Ответ 3: Ртуть при комнатной температуре жидкая (расплавленная) ..
Dilip Hirapara
Какой металл жидкий при комнатной температуре?
ртуть (Hg) Некоторые элементарные металлы являются жидкими при комнатной температуре или около нее.
Наиболее известной является ртуть (Hg), которая расплавляется при температуре выше -38,8 ° C (234,3 K, -37,9 ° F).
Dhanu K
Какой металл жидкий при комнатной температуре викторины?
MercuryTerms в этом наборе (22) Ртуть - единственный металл, который находится в жидком состоянии при комнатной температуре.
vijayst
Какой металл жидкий?
Исключения включают франций (Fr), цезий (Cs), рубидий (Rb), ртуть (Hg) и галлий (Ga), которые можно определить как жидкие металлы. Их точки плавления либо ниже, либо близки к комнатной температуре, что позволяет им оставаться в жидком состоянии при комнатной температуре [1. Phys.
Antarr Byrd
Какой металл не находится в твердом состоянии при комнатной температуре?
(i) Ртуть может затвердеть, когда ее температура достигает точки замерзания. Однако при возвращении к условиям комнатной температуры ртуть недолго находится в твердом состоянии и возвращается в свою более распространенную жидкую форму.
Cascabel
Какой металл не является твердым при комнатной температуре?
Ртуть Ртуть - единственный металл, который не является твердым при комнатной температуре.
Adrian McCarthy
Alex Mamo
Какой металл тверд при комнатной температуре?
Ртуть находится в жидком состоянии при комнатной температуре, тогда как железо, алюминий и сталь являются твердыми веществами при комнатной температуре.
Какой металл плавится при комнатной температуре?
Ртуть Ртуть - единственный металл, жидкий при комнатной температуре.
Matthieu M.
Какой неметалл из Группы 17 является наиболее реактивным?
Галогены, в отличие от металлов, существуют во всех трех различных состояниях вещества в их стандартном состоянии: фтор в природе встречается в виде газа, бром - в виде жидкости, а йод в более крупных размерах находится в естественном виде в виде твердого вещества. Галогены - самые реактивные неметаллы в периодической таблице.
Wizhi
Какой из следующих металлов не является твердым?
Отвечать. Ртуть - единственный металл, который не является твердым при комнатной температуре.
Gulam Hussain
Что такое неметалл, как не блестящий?
Ответ: а) Йод - блестящий неметалл. (b) Бром - это неметалл, который существует в жидком виде при комнатной температуре. (c) Графит - это аллотропная форма углерода, и он хорошо проводит электричество.
pc_coder
Бериллий - это металл или неметалл?
Бериллий - металл серого стального цвета, довольно хрупкий при комнатной температуре, а его химические свойства несколько напоминают свойства алюминия. В природе не встречается в свободном виде. Бериллий содержится в берилле и изумруде, минералах, которые были известны древним египтянам.
Seth Ladd
Металл - это газ при комнатной температуре?
Некоторые вещества существуют в виде газов при комнатной температуре (кислород и углекислый газ), в то время как другие, такие как вода и металлическая ртуть, существуют в виде жидкостей. Большинство металлов существует в твердом виде при комнатной температуре.
Aidin
Как называется жидкий металл?
Элементарный галлий - мягкий серебристо-синий металл при стандартной температуре и давлении, хрупкое твердое вещество при низких температурах и жидкость при температурах выше 29,76 ° C (85,57 ° F) (немного выше комнатной температуры).
ghoti
ртуть (Hg) Некоторые элементарные металлы являются жидкими при комнатной температуре или около нее. Наиболее известной является ртуть (Hg), которая расплавляется при температуре выше -38,8 ° C (234,3 K, -37,9 ° F).
shoosh
Где в самолетах используется нержавеющая сталь?
Сплавы из нержавеющей стали находят все более широкое применение в компонентах самолетов, которые требуют большой прочности, но могут выдерживать повышенный вес. Высокая коррозионная и термостойкость нержавеющей стали делает ее пригодной для ряда деталей аэрокосмической отрасли, включая приводы, крепежные детали и компоненты шасси.
Цезий Цезий считается самым мягким металлом, а свинец - одним из самых мягких металлов.
Ответ 3: Ртуть при комнатной температуре жидкая (расплавленная).
Галлий жидкий при температуре тела, а твердый (если мягкий) при комнатной температуре.
Habibillah
Какой металл используется в термометре?
ртуть Почему ртуть используется в термометрах, несмотря на то, что она является самым плохим проводником тепла? Большинство металлов являются хорошими проводниками тепла и при комнатной температуре являются твердыми телами. Единственная ртуть находится в жидком состоянии при комнатной температуре. Он используется в термометрах, потому что имеет высокий коэффициент расширения.
Leo Jiang
Какой металл, кроме ртути, является жидким при комнатной температуре 10 класса?
Галлий Галлий - это другой металл, кроме ртути, который находится в жидком состоянии при комнатной температуре.
Ahmad Awais
Какой неметалл загорается при комнатной температуре?
Фосфор Уран. Подсказка: неметалл, который загорается при комнатной температуре, должен быть наиболее реактивным или нестабильным при комнатной температуре. Полный пошаговый ответ: фосфор - неметалл, который загорается при контакте с воздухом.
Sam Chen
Какой неметалл по своей природе и блеску самый твердый?
Ответ Проверено экспертом Йод - это неметалл, который по своей природе блестящий. Неметаллом, который существует в жидком состоянии при комнатной температуре, является бром. Графит, аллотроп углерода, является неметаллом, который является проводником электричества. Алмаз, который представляет собой чистейшую форму углерода, является самым твердым из известных природных веществ.
Какой неметалл является жидким при комнатной температуре?
бром - один из неметаллов, бром, является жидкостью при комнатной температуре.
В каком состоянии или состояниях находятся металлические элементы при комнатной температуре?
Твердые вещества Некоторые вещества существуют в виде газов при комнатной температуре (кислород и углекислый газ), в то время как другие, такие как вода и металлическая ртуть, существуют в виде жидкостей. Большинство металлов существует в твердом виде при комнатной температуре.
Ulysse BN
Почему жидкий металл необычен?
Из-за поведения валентных электронов ртуть имеет низкую температуру плавления, плохо проводит электричество и тепло и не образует двухатомные молекулы ртути в газовой фазе. Единственный другой элемент периодической таблицы, который является жидкостью при комнатной температуре и давлении, - это галоген бром.
alecxe
Почему металл твердый?
Причиной твердого состояния металлов при комнатной температуре является разделение электронов между разными атомами. Легкое разделение этих валентных электронов приводит к очень прочной связи атомов металла, что приводит к высокой температуре плавления. Это делает металлы твердыми при комнатной температуре.
Sheressay
У металла низкая температура плавления?
Большинство металлов имеют высокие точки плавления и, следовательно, находятся в твердом состоянии при комнатной температуре . Физические свойства металлов и неметаллов.МеталлыМеталлыБлестящий ТусклыйВысокие точки плавленияНизкие точки кипения Еще 3 строки
craig_h
Газ при комнатной температуре - это металл или неметалл?
Одиннадцать неметаллов являются газами при комнатной температуре, включая кислород и хлор. Один из неметаллов, бром, является жидкостью при комнатной температуре. Другие неметаллы представляют собой твердые вещества при комнатной температуре, включая углерод и серу.
Mona Jalal
Является ли металл жидкостью при комнатной температуре?
Пояснение: Ртуть имеет температуру плавления -39 ° C и точку кипения 357 ° C, что делает ее жидкой при комнатной температуре (около 20 ° C).
Углеродный металл - да или нет?
Углерод - неметаллический элемент. При комнатной температуре находится в твердом состоянии. Углерод существует в разных формах, включая графит, алмаз и графен.
Euro Micelli
Является ли ртуть единственным жидким металлом при комнатной температуре?
Ртуть - единственный металл, который находится в жидком состоянии при нормальной температуре.
Darrel Miller
Единственный металл, который является жидким при комнатной температуре, - это золото Mercury B Silver C Copper D?
Ртуть - это тяжелый серебристый элемент с d-образной структурой, единственный металлический элемент, который является жидким при стандартных условиях для температуры и давления; Единственным другим элементом, который в этих условиях является жидким, является бром, хотя такие металлы, как цезий, галлий и рубидий, плавятся при температуре чуть выше комнатной.
Arash Motamedi
Какие главные металлические персонажи?
Физические свойства металлов. Металлы блестящие, пластичные, пластичные, хорошо проводят тепло и электричество. К другим свойствам относятся: Состояние: Металлы представляют собой твердые вещества при комнатной температуре, за исключением ртути, которая является жидкой при комнатной температуре (Галлий жидкий в жаркие дни).
Blindy
Какой единственный жидкий металл при комнатной температуре?
Ртуть Ртуть - единственный жидкий металл, обнаруживаемый при нормальной температуре.
Lyndon White
Какой единственный металл является жидким при комнатной температуре?
Ртуть Ртуть - единственный жидкий металл, обнаруживаемый при нормальных температурах.
Какой металл можно расплавить в кипящей воде
Передавая телу энергию, можно перевести его из твёрдого состояния в жидкое (например, расплавить лёд), а из жидкого — в газообразное (превратить воду в пар).
Если газ отдаёт энергию, то может превратиться в жидкость, а жидкость, отдавая энергию, может превратиться в твёрдое тело.
Переход вещества из твёрдого состояния в жидкое называют плавлением.
Чтобы расплавить тело, нужно сначала нагреть его до определённой температуры.
Температуру, при которой вещество плавится, называют температурой плавления вещества.
Плавление олова в стальной ложке
Одни кристаллические тела плавятся при низкой температуре, другие — при высокой. Лёд, например, можно расплавить, внеся его в комнату. Кусок олова или свинца — в стальной ложке, нагревая её на спиртовке. Железо плавят в специальных печах, где достигается высокая температура.
Из таблицы 3 видно, в каких широких пределах лежат температуры плавления различных веществ.
Таблица 3.
Температура плавления некоторых веществ (при нормальном атмосферном давлении)
Например, температура плавления металла цезия 29 °С, т. е. его можно расплавить в тёплой воде.
Переход вещества из жидкого состояния в твёрдое называют отвердеванием или кристаллизацией.
Чтобы началась кристаллизация расплавленного тела, оно должно остыть до определённой температуры.
Температура, при которой вещество отвердевает (кристаллизуется), называют температурой отвердевания или кристаллизации.
Опыт показывает, что вещества отвердевают при той же температуре, при которой плавятся. Например, вода кристаллизуется (а лед плавится) при 0 °С, чистое железо плавится и кристаллизуется при температуре 1539°С.
Каждый металл или сплав обладает уникальными свойствами, в число которых входит температура плавления. При этом объект переходит из одного состояния в другое, в конкретном случае становится из твёрдого жидким. Чтобы его расплавить, необходимо подвести к нему тепло и нагревать до достижения нужной температуры. В момент, когда достигается нужная точка температуры данного сплава, он ещё может остаться в твёрдом состоянии. При продолжении воздействия начинает плавиться.
Наиболее низкая температура плавления у ртути — она плавится даже при -39 °C, самая высокая у вольфрама — 3422 °C. Для сплавов (стали и других) определить точную цифру крайне сложно. Все зависит от соотношения компонентов в них. У сплавов она записывается как числовой промежуток.
Как происходит процесс
Элементы, какими бы они ни были: золото, железо, чугун, сталь или любой другой — плавятся примерно одинаково. Это происходит при внешнем или внутреннем нагревании. Внешнее нагревание осуществляется в термической печи. Для внутреннего применяют резистивный нагрев, пропуская электрический ток или индукционный нагрев в электромагнитном поле высокой частоты. Воздействие при этом примерно одинаковое.
Когда происходит нагревание, усиливается амплитуда тепловых колебаний молекул. Появляются структурные дефекты решётки, сопровождаемые разрывом межатомных связей. Период разрушения решётки и скопления дефектов и называется плавлением.
В зависимости от градуса, при котором плавятся металлы, они разделяются на:
- легкоплавкие — до 600 °C: свинец, цинк, олово;
- среднеплавкие — от 600 °C до 1600 °C: золото, медь, алюминий, чугун, железо и большая часть всех элементов и соединений;
- тугоплавкие — от 1600 °C: хром, вольфрам, молибден, титан.
В зависимости от того, каков максимальный градус, подбирается и плавильный аппарат. Он должен быть тем прочнее, чем сильнее будет нагревание.
Вторая важная величина — градус кипения. Это параметр, при достижении которого начинается кипение жидкостей. Как правило, она в два раза выше градуса плавления. Эти величины прямо пропорциональны между собой и обычно их приводят при нормальном давлении.
Если давление увеличивается, величина плавления тоже увеличивается. Если давление уменьшается, то и она уменьшается.
Таблица характеристик
Металлы и сплавы — непременная основа для ковки, литейного производства, ювелирной продукции и многих других сфер производства. Чтобы не делал мастер (ювелирные украшения из золота, ограды из чугуна, ножи из стали или браслеты из меди), для правильной работы ему необходимо знать температуры, при которых плавится тот или иной элемент.
Чтобы узнать этот параметр, нужно обратиться к таблице. В таблице также можно найти и градус кипения.
Среди наиболее часто применяемых в быту элементов показатели температуры плавления такие:
- алюминий — 660 °C;
- температура плавления меди — 1083 °C;
- температура плавления золота — 1063 °C;
- серебро — 960 °C;
- олово — 232 °C. Олово часто используют при пайке, так как температура работающего паяльника составляет как раз 250–400 градусов;
- свинец — 327 °C;
- температура плавления железо — 1539 °C;
- температура плавления стали (сплав железа и углерода) — от 1300 °C до 1500 °C. Она колеблется в зависимости от насыщенности стали компонентами;
- температура плавления чугуна (также сплав железа и углерода) — от 1100 °C до 1300 °C;
- ртуть — -38,9 °C.
Как понятно из этой части таблицы, самый легкоплавкий металл — ртуть, которая при плюсовых температурах уже находится в жидком состоянии.
Градус кипения всех этих элементов почти вдвое, а иногда и ещё выше градуса плавления. Например, у золота он 2660 °C, у алюминия — 2519 °C, у железа — 2900 °C, у меди — 2580 °C, у ртути — 356,73 °C.
У сплавов типа стали, чугуна и прочих металлов расчёт примерно такой же и зависит от соотношения компонентов в сплаве.
Максимальная температура кипения у металлов — у рения — 5596 °C. Наибольшая температура кипения — у наиболее тугоплавящихся материалов.
Бывают таблицы, в которых также указана плотность металлов. Самым лёгким металлом является литий, самым тяжёлым — осмий. У осмия плотность выше, чем у урана и плутония, если рассматривать её при комнатной температуре. К лёгким металлам относятся: магний, алюминий, титан. К тяжёлым относится большинство распространённых металлов: железо, медь, цинк, олово и многие другие. Последняя группа — очень тяжёлые металлы, к ним относятся: вольфрам, золото, свинец и другие.
Ещё один показатель, встречающийся в таблицах — это теплопроводность металлов. Хуже всего тепло проводит нептуний, а лучший по теплопроводности металл — серебро. Золото, сталь, железо, чугун и прочие элементы находится посередине между этими двумя крайностями. Чёткие характеристики для каждого можно найти в нужной таблице.
Всё зависит от массы металла, который нужно расплавить и от его формы. Посмотрим, какие металлы самые легкоплавкие. Ртуть расплавлять не нужно, она и так жидкая. Цезий плавится при 28°С, нор самовоспламеняется на воздухе, его плавить не нужно. Галлий плавится при температуре 30°С, его (в ампуле) можно расплавить подмышкой или (в небольшим количестве) – расплавить дыханием на ладони. Рубидий плавится при 39°С, очень активный, но можно расплавить теплой водой, если он в запаянной ампуле. Горячей водой можно расплавить (в запаянных ампулах) калий (плавится при 63°С) и натрий (98°С). Индий плавится при 156°С – никаких проблем. Литий (186°С) плавим на газу в запаянной ампуле. Олово (232°С) плавится паяльником. Висмут (плавится при 271°С), таллий (248°С – яд!), кадмий (321°С – ядовит!) и свинец (327°С) расплавляются тоже легко. Цинк (419°С) я плавил на газу в больших количествах в консервной банке. Сурьме (631°С) может плавиться в запаянной тугоплавкой ампуле, иначе загорится. Магний (651°С) тоже легко загорается, но в инертной атмосфере лента из магния расплавится. Алюминий (660°С каждый может расплавить, если взять проволоку, только капелька расплава повиснет с чехольчике из тугоплавкого оксида алюминия. Барий (660°С) и стронций (770°С) слишком активны на воздухе. Но даже серебро (961°С), золото (1063°С) и медь (1083°) можно расплавить на газу, если взять тонкую проволоку (маленький теплоотвод) и сунуть ее конец в самое горячую часть пламени (синюю) – образуется на конце проволоки маленький королек расплавленного металла. А вот марганец (1250°С) и тем более кобальт, никель и железо уже не расплавить.
Жидкий металл: структура, свойства
Сегодня уже поколебалось привычное представление о том, что металл в обычном состоянии – вещество твердое. Долгое время считалось, что единственное исключение из этого утверждения – ртуть, которая в жидком состоянии остается до -39° C. Ответ на вопрос о том, какой металл жидкий, не так однозначен.
Жидкие металлы в природе
На самом деле ртуть не является единственным в мире жидким металлом. Известны еще галлий, цезий и франций, которые находятся в жидком состоянии до +30° C.
Галлий очень широко применяется, например, в электронике. Кроме того, что он плавится при низких температурах, галлий, и это главное его достоинство, закипает при температуре не ниже 2230° C. Необычайно широкий интервал расплава дает возможность использовать этот элемент в работе атомных реакторов.
Не менее востребованным элементом является цезий, несмотря на то что его в земной коре крайне мало и добыча его затруднена.
А вот радиоактивный элемент франций, период полураспада которого составляет чуть больше 22 минут, образуется при распаде актиния, и до сих пор неизвестно, как он выглядит. Даже ученые о нем знают очень мало, и знания эти накапливаются по крупицам. Научные лаборатории проводят исследования этого элемента на образцах массой в одну десятимиллионную долю грамма, которая каждые двадцать две с небольшим минуты уменьшается вдвое.
То есть при температурах, немногим отличающихся от комнатной, жидкими металлами можно назвать четыре элемента периодической таблицы Менделеева, включая ртуть.
Строение металлов
В металлах атомы располагаются в строгом геометрическом порядке и образуют кристаллическую решетку. Их виды в разных металлах и сплавах различаются в зависимости от количества и расположения атомов.
В расплавленных металлах атомы находятся в хаотическом движении, и связи между ними нарушаются.
Обычный расплавленный жидкий металл из мартена – это всего лишь материал с кристаллической решеткой и обычными свойствами твердого тела при нормальной температуре.
При охлаждении жидкого металла начинается процесс кристаллизации, скорость которого возрастает с понижением температуры. Связи между атомами восстанавливаются, и образовывается кристаллическая решетка. Нарушение целостности металла, например, образование ржавчины или трещин, происходит именно на границах между кристаллами. То есть если не существует четких границ между кристаллами, меняются не только механические, но и электрические, и магнитные свойства металла.
Свойства жидких металлов
Ученые утверждают, что аморфные материалы могут быть прочнее кристаллических аналогов в десять раз, а их электрическое сопротивление выше в пять раз. Причем при нормальной температуре они способны сохранять свойства более ста лет, но высокую температуру переносят плохо.
Если жидкий металл из мартена охладить настолько быстро, что связи между атомами и кристаллами не успеют восстановиться, то получится вещество в аморфном состоянии, соединяющее в себе свойства металлов и жидкостей.
Оно обладает поверхностным натяжением и вязкостью жидкостей, а сжимается и отражает электромагнитные волны, как всякий металл. Структура жидких металлов – это хаотическое скопление атомов без жестких связей между ними.
Поскольку отсутствует кристаллическая структура, такие вещества обладают замечательными магнитными свойствами, высокими показателями прочности на растяжение и ударной вязкости.
Жидкий металл прочнее титана более чем в два раза, не ржавеет и может отливаться в форму, даже самую сложную, как любой пластический материал. При этом после отливки дополнительно обрабатывать изделие не нужно – у него четкие очертания и идеально гладкая поверхность.
Жидкие металлы на основе галлия
Сплавы на основе легкоплавких металлов, а их в мировой промышленности используется около тридцати, имеют температуру плавления меньше 70° С. Большинство из них химически активны и токсичны. Сплавы на основе галлия, в которые в разных пропорциях входят индий, олово и цинк, плавятся при низких температурах, меньше 40° С, и не являются ни токсичными, ни химически активными. В промышленности их используется всего восемь, но вариаций может быть значительно больше, в зависимости от процентного соотношения компонентов.
Температура плавления, °С
Эти сплавы жидкими металлами и являются. Они не токсичны, но специалисты рекомендуют при работе с ними соблюдать меры предосторожности и работать в резиновых или хлопчатобумажных перчатках.
Способы получения жидких металлов
Если не говорить о жидких металлах на основе галлия, то в первую очередь ученые искали возможность быстрого охлаждения расплавленного металла. Существует способ распыления металла с помощью устройства, напоминающего пульверизатор, тонким слоем на очень холодную поверхность. Метод носит название "ионно-плазменное распыление". Используется и нанесение жидкого металла на вращающийся диск. В любом случае такими способами можно было получить узкие полоски металла, которые нельзя соединить между собой горячими методами, обычными для кристаллических веществ.
Следующим этапом было создание сплавов из металлов, которые друг с другом сочетаются плохо. Специалисты Калифорнийского технологического института разработали сплав с названием Liquidmetal. В состав жидкого металла входят титан, медь, никель, цирконий и бериллий. При остывании такого сплава кристаллизация происходит очень медленно, так как атомы металлов очень отличаются по размерам.
Применение жидких металлов
Жидкие металлы на основе галлия используются в системах пожарной сигнализации, в качестве теплоносителя в системах охлаждения с высокими рабочими температурами.
В период, когда сплав "жидкий металл" получали в виде узких ленточек, применение ему нашли при создании кодовой маркировки, предназначенной для борьбы с хищениями и использования в покрытии буровых труб для увеличения срока их службы.
Когда был создан Liquidmetal, его начали применять при изготовлении клюшек для гольфа. Расчеты показали, что такая клюшка передает мячу более мощное энергетическое усилие, чем обычная.
Специалисты Liquidmetal Technologies участвуют в разработках ведущих производителей лыж и бейсбольных бит.
В оборонной промышленности Liquidmetal может заменить обедненный уран в снарядах, пробивающих броню.
В России из жидкого металла, полученного из расплава, охлажденного на вращающемся диске, стали изготавливать элементы и микропровода для особо чувствительной и точной аппаратуры, в медицинском приборостроении и электронной технике, фильтры для защиты ценных бумаг и банкнот от подделок и многое другое.
Жидкие металлы в качестве термоинтерфейса
В измерительной технике, радиоэлектронных устройствах и бытовых компьютерах широко используется термоинтерфейс.
Термоинтерфейс – это термопроводящее вещество, которое наносится тонким слоем между поверхностью, которую необходимо охлаждать, и устройством, предназначенным для отвода тепла.
К нему предъявляются высокие требования:
- постоянная консистенция, которая не изменяется при работе или хранении;
- стабильность характеристик в рабочем диапазоне температур;
- нетоксичность и негорючесть;
- легкость нанесения и удаления с поверхности;
- минимальное тепловое сопротивление.
Наиболее распространенным видом термоинтерфейса является теплопроводная паста, или, проще говоря, термопаста. Жидкий металл с высоким коэффициентом теплопроводности и другими свойствами как нельзя лучше соответствует предъявляемым к термопастам требованиям.
В компьютерах на печатных платах процессоров выделяется большое количество тепла. Поверх процессора устанавливается охлаждающий механизм (радиатор). Чтобы повысить эффективность отвода тепла и убрать воздушную прослойку между кулером и процессором, используются термопасты.
Продукты компании Coollaboratory
Компанией Coollaboratory был разработан продукт, полностью состоящий из жидких металлов, без твердых частиц и неметаллических добавок.
Жидкий металл Coollaboratory Liquid Pro - теплопроводящий материал с высокой теплопроводностью, внешне напоминающий ртуть, но нетоксичный, характеризуется высокой способностью к смачиванию многих материалов.
Coollaboratory Liquid Ultra в виде пасты легко наносится кисточкой на теплораспределительную крышку процессора.
Coollaboratory Liquid Metal Pad представляет собой теплопроводящую прокладку, которая легко наносится на поверхность и плавится только при нагреве процессора.
Все эти жидкие металлы не могут работать при контакте с алюминием - радиатор должен быть выполнен из меди с никелевым покрытием. Производитель заявляет об уникальных показателях теплопроводности Coollaboratory Liquid Metal. Правда, на этот жидкий металл отзывы неоднозначны, и многие пользователи выказывают сомнения в заявленных характеристиках.
Применение жидкого металла производителями смартфонов
В настоящее время в американской версии iPhone комплектуется инструментом для извлечения SIM-карты, говоря иначе, i-Скрепкой из жидкого металла.
Но такое уникальное вещество с возможностью принимать при незначительной массе любые формы, антикоррозионными свойствами и особенно высокой прочностью, повышенной износостойкостью, высоким коэффициентом восстановления можно использовать и для изготовления корпусов смартфонов, флешек и часов. В планах Apple – изготовление клавиши Home и сенсорной поверхности из жидкого металла.
Компания HTC тоже планирует использовать LiquidMetal при изготовлении корпусов смартфонов. Но эти данные являются неофициальными.
Зато компания Turing Robotics Industries (TRI) при создании уникального Android-смартфона Turing Phone использует для каркаса корпуса и рамки-окантовки дисплея сверхпрочный сплав из циркония, меди, алюминия, никеля и серебра, который в описаниях компонентов смартфона носит название liquidmorphium. Этот сплав значительно прочнее титана и эффективно выдерживает удары и особым образом отражает свет.
Трехмерная печать с применением жидкого металла
Специалисты Университета Северной Каролины подобрали такой сплав галлия и индия, который держит форму после печати. Тонкая пленка оксида удерживает напечатанную структуру из шариков и нитей, которая внутри остается жидкой. Используя технологию трехмерной печати, можно изготавливать эластичные гибкие провода, выдерживающие многократные растяжения и сжатия.
Ранее австралийские ученые для создания металлических объектов, которые должны восстанавливать форму, использовали сплав галлистан на основе галлия, олова и индия с температурой плавления 19 °С и специальное порошковое покрытие.
Краски "жидкий металл"
Краски с таким названием, строго говоря, жидким металлом не являются.
Жидкий металл - краска из металлических пигментов, тонкоизмельченных порошков цветных металлов и сплавов алюминия, меди, цинка, бронзы. К металлическим пигментам относятся золотистая бронза, медный порошок, алюминиевая и цинковая пудра. Такие краски отличаются хорошим сцеплением с любыми поверхностями: пластиками, металлами, тканями, стеклом, гипсом, керамикой, деревом. Равномерно распыляются соплом от 0,2 мм и закрепляются лаками на водной основе.
Краска "жидкий металл" марки Maimeri ("Маймери") на основе смолы разбавляется спиртом и служит для декорирования тонких поверхностей – бумаги, картона, дерева. Характеризуется дополнительной устойчивостью к износу и окислению.
Жидкий металл Viva ("Вива") разбавляется водой и предназначен для росписи фарфора, фаянса, керамики, гончарных изделий.
Специальная краска была разработана специалистами Mercedes Benz для купе CL 65 AMG на основе тончайших алюминиевых пигментов. Такое покрытие хорошо отражает свет и интенсивно блестит.
В заключение можно сделать вывод, что понятие «жидкий металл из мартена» не является всеобъемлющим. Что еще можно отнести к данной категории материалов? «Жидкий металл» - название такое носят также искусственные сплавы и вещества в аморфном состоянии, обладающие свойствами металлов, в том числе цветом и блеском.
Жидкие металлы
непрозрачные жидкости с характерным блеском, обладающие большой теплопроводностью, электропроводностью и др. особенностями, свойственными твёрдым металлам (См. Металлы). Ж. м. являются все расплавленные металлы и сплавы металлов, а также ряд интерметаллических соединений. Некоторые Полуметаллы и Полупроводники в жидком состоянии превращаются в типичные металлы: одни — сразу после плавления (Ge, Si, GaSb и др.), другие — при нагревании выше температуры плавления (Te — Se, PbTe, PbSe, ZnSb и др.). Некоторые неметаллы (Р, С, В) становятся Ж. м. при высоких давлениях. При атмосферном давлении и комнатной температуре в жидком состоянии находится лишь ртуть (температура плавления — 38,9°С).
Ж. м. по таким свойствам, как вязкость, поверхностное натяжение и диффузия, сходны с др. жидкостями, но в то же время резко отличаются от них значительно большей теплопроводностью, электропроводностью, способностью отражать электромагнитные волны, а также меньшей сжимаемостью. По этим особенностям Ж. м. близки к твёрдым металлам.
Электропроводность Ж. м., как и твёрдых металлов, является электронной. Для чистых металлов электропроводность при плавлении уменьшается в 1,5—3 раза в зависимости от рода металла и при дальнейшем нагревании убывает линейно с температурой. Исключение составляют двухвалентные Ж. м. — их электропроводность при повышении температуры слегка падает и проходит через минимум. Коэффициент термоэдс (см. Термоэлектрические явления) скачком меняется при Ж. м. является линейной функцией температуры (для многих Ж. м. он пропорционален абсолютной температуре). Коэффициент Холла RH (cм. Холла Эффект) при плавлении меняется; для Ж. м. он отрицателен и может быть вычислен с помощью модели свободных электронов по формуле RH = (ne) -1 где n — электронная плотность (вычисленная по плотности и валентности), е — заряд электрона (из этих общих правил имеются исключения). Электрические свойства Ж. м. могут быть поняты только на основе строгой квантовомеханической теории кинетических электронных процессов в жидкостях, однако разработка такой теории пока только начата.
При плавлении металлов теплопроводность изменяется почти так же как электропроводность. Это справедливо также и для Bi, теплопроводность и электропроводность которого при плавлении увеличиваются, а не уменьшаются, как у др. металлов. Свободные электроны переносят большую часть теплового потока; поэтому Ж. м. имеют более высокую теплопроводность, чем жидкие диэлектрики. Некоторые Ж. м. соединяют значительную теплопроводность с высокой Теплоёмкостью. Это позволяет использовать Ж. м. в теплотехнике в качестве теплоносителей (См. Теплоносители). Наиболее подробно изучены одноатомные Ж. м. — Натрий и Калий. Они обладают достаточно низкими точками плавления и применяются либо отдельно, либо в виде сплавов для отвода теплоты в ядерных реакторах (См. Ядерный реактор).
Ж. м., так же как и твёрдые металлы, мало сжимаемы (значительно хуже, чем др. жидкости), т. к. для уменьшения объёма в обоих случаях нужно сконцентрировать электроны в меньшем объёме. Поэтому Скорость звука в Ж. м. обычно выше, чем в др. жидкостях. Ж. м., как и др. жидкости, неспособны оказывать сопротивление статическим сдвигам, однако ультразвуковые волны очень высокой частоты могут распространяться в Ж. м. как сдвиговые возмущения (см. Жидкость).
Лит.: Ашкрофт Н., Жидкие металлы. «Успехи физических наук», 1970, т. 101, в. 3; Алексеев В. А., Андреев А. А., Прохоренко В. Я., Электрические свойства жидких металлов и полупроводников, «Успехи физических наук», 1972, т. 106, в. 3.
Большая советская энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия . 1969—1978 .
Полезное
Смотреть что такое "Жидкие металлы" в других словарях:
ЖИДКИЕ МЕТАЛЛЫ — непрозрачные жидкости, обладающие большими теплопроводностью и электропроводностью, а также др. св вами, характерными для тв. металлов. Ж. м. явл. все расплавл. металлы и сплавы металлов с рядом металлидов. Нек рые полуметаллы и полупроводники… … Физическая энциклопедия
ЖИДКИЕ МЕТАЛЛЫ — расплавы всех металлов и ряда полупроводников (Si, Ge, InSb и др.), обладающие высокими электро и теплопроводностью, отрицательными коэффициентами электропроводности и другими свойствами твердых металлов. Многие жидкие полупроводники (расплавы Te … Большой Энциклопедический словарь
жидкие металлы — расплавы всех металлов и ряда полупроводников (Si, Ge, InSb и др.), обладающие высокими электро и теплопроводностью, отрицательным коэффициентом электропроводности и другими свойствами твёрдых металлов. Многие жидкие полупроводники (расплавы Te … … Энциклопедический словарь
Жидкие металлы — непрозрачные жидкости с характерным блеском, обладающие большой теплопроводностью, электропроводностью и другими особенными свойствами твердых металлов. Жидкими металлами являются все расплавленные металлы и сплавы металлов. Некоторые… … Энциклопедический словарь по металлургии
ЖИДКИЕ МЕТАЛЛЫ — непрозрачные жидкости с характерным блеском, обладающие большой теплопроводностью, электропроводностью и другими особенностями, свойственным твердым металлам. Жидкими металлами являются все расплавленные металлы и сплавы металлов. Некоторые… … Металлургический словарь
МЕТАЛЛЫ — (от греч. metallon, первоначально шахта, руда, копи), простые в ва, обладающие в обычных условиях характерными св вами: высокими электропроводностью и теплопроводностью, отрицательным температурным коэфф. электропроводности, способностью хорошо… … Физическая энциклопедия
Жидкие радиоактивные отходы — Радиоактивные отходы (РАО) отходы, содержащие радиоактивные химические элементы и не имеющие практической ценности. Часто это продукты ядерных процессов, таких как ядерное деление. Большую часть РАО составляют так называемые «малоактивные… … Википедия
Жидкие полупроводники — вещества, обладающие в жидком состоянии свойствами полупроводников (См. Полупроводники). Плавление многих твёрдых полупроводников (Si, Ge и др.) сопровождается резким увеличением электропроводности до значений, типичных для металлов (См.… … Большая советская энциклопедия
ЖИДКОСТЬ — агрегатное состояние в ва, промежуточное между твёрдым и газообразным. Ж. присущи нек рые черты твёрдого тела (сохраняет свой объём, образует поверхность, обладает определ. прочностью на разрыв) и газа (принимает форму сосуда, в к ром находится,… … Физическая энциклопедия
КОРРОЗИЯ МЕТАЛЛОВ — самопроизвольное физико химическое разрушение и превращение полезного металла в бесполезные химические соединения. Большинство компонентов окружающей среды, будь то жидкости или газы, способствуют коррозии металлов; постоянные природные… … Энциклопедия Кольера
непрозрачные жидкости, обладающие большими теплопроводностью и электропроводностью, а также др. св-вами, характерными для тв. металлов. Ж. м. явл. все расплавл. металлы и сплавы металлов с рядом металлидов. Нек-рые полуметаллы и полупроводники после плавления становятся Ж. м.: одни — сразу после плавления (Ge, Si, CaSb и др.), другие — при нагревании выше температуры плавления (сплав Fe—Se, PbFe, PbSe, ZnSb и др.). Нек-рые неметаллы (Н, Р, С, В) становятся Ж. м. при высоких давлениях. При атм. давлении и комнатной темп-ре жидким металлом является лишь ртуть (темп-pa плавления -38,9°С).
Носители заряда в Ж. м.— электроны. Для чистых металлов электропроводность при плавлении уменьшается примерно вдвое и при дальнейшем нагревании убывает линейно с темп-рой. Исключение составляют двухвалентные Ж. м.— их электропроводность при повышении темп-ры проходит через минимум. Термоэдс скачком меняется при плавлении, и для многих Ж. м. она пропорц. абс. темп-ре. Коэфф. Холла R (см. ХОЛЛА ЭФФЕКТ) для Ж. м.
Физический энциклопедический словарь. — М.: Советская энциклопедия . Главный редактор А. М. Прохоров . 1983 .
- непрозрачные жидкости с электропроводностью s/5.10 5 См. -1 . Ж. м. являются расплавы металлов, их сплавов, ряда интерметаллических соединений, полуметаллов и нек-рых полупроводников. Металлы с плотной кубич. или гексагональной упаковкой атомов (Al, Au, Pb, Cd, Zn и др.) плавятся с сохранением типа упаковки атомов и характера межатомных связей. Значение первого координационного числа при этом уменьшается при повышении темп-ры расплава. Кратчайшее межатомное расстояние изменяется мало и может быть как больше, так и меньше соответствующего значения для кристалла. Размеры областей упорядоченного расположения атомов в. расплавах металлов (вблизи точки плавления) ~20Е для Fe, 13Е и 15Е для К и Au.Переход нек-рых полупроводников (Ge, Si, A III B V , Те) и полуметаллов (Sb, Bi) в жидкометаллич. состояние сопровождается разрушением гомеополярных Межатомных связей при плавлении и дальнейшем нагреве расплава. В этом случае для окончат. структуры расплава характерны преим. октаэдрич. координация ближайших соседей, большие (в 1,5-2 раза), чем в кристалле, значения первого координац. числа и кратчайшего межатомного расстояния (на 10-20%).Вязкость Ж. м. в непосредств. близости к Т пл аномально высока, что наиб. заметно в расплавах Ge, Si, A III B V и др. Это объясняется явлением предкристаллизации (предплавления), но не исключено влияние примесей. Около Т пл наблюдается также аномально высокая теплоёмкость расплавов щелочных металлов и InSb, к-рая отсутствует в жидком Hg.Носители заряда в Ж. м. - электроны. При плавлении металлов с плотной упаковкой атомов уд. электросопротивление металлов увеличивается примерно в 2 раза, для металлов с объёмноцентрир. кубич. структурой - в 1,5 раза. Это не имеет места для Fe, Co, Ni. Температурный коэф. электросопротивления металлов I группы периодич. системы элементов в твёрдом и жидком состояниях почти одинаков. Для Ж. м. II группы он изменяется в жидкой фазе от отрицат. значения (Mg) к положительному (Hg).Коэф. Холла R при плавлении изменяется (см. Гальваномагнитные явления, Холла эффект); для Ж. м. RДруде теория металлов). Изменения теплопроводности при плавлении металлов сходны с изменениями электропроводности. Большую часть теплового потока в Ж. м. переносят электроны, а решёточная (фононная) теплопроводность мала. Количеств. оценка электро- и теплопроводности Ж. м. затруднена, т. к. теория кинетич. электронных процессов в жидкостях имеет качеств. характер и ещё не завершена. Термоэдс Ж. м. - линейная ф-ция темп-ры и состава, но известны отклонения от этого правила в системах Hg-In, Т1-Те и др. пл применяются в качестве вакуумных затворов при получении высокого вакуума. Лит.: Ашкрофт Н., Жидкие металлы, пер. с англ., "УФН", 1970, т. 101, в. 3; Б е л а щ е н к о Д. К., Явление переноса в жидких металлах и полупроводниках, М., 1970; М а р ч Н. Г., Жидкие металлы, пер. с англ., М., 1972; Мотт Н.,Дэвис Э., Электронные процессы в некристаллических веществах, пер. с англ., 2 изд., т. 1-2, М., 1982; Р е г е л ь А. Р., Глазов В. М., Физические свойства электронных расплавов, М., 1980; Полтавцев Ю. Г., Структура полупроводниковых расплавов, М., 1984. Ю. Г. Полтавцев.
Физическая энциклопедия. В 5-ти томах. — М.: Советская энциклопедия . Главный редактор А. М. Прохоров . 1988 .
Жидкие металлы — непрозрачные жидкости с характерным блеском, обладающие большой теплопроводностью, электропроводностью и др. особенностями, свойственными твёрдым металлам (См. Металлы). Ж. м. являются все расплавленные металлы и сплавы металлов, а также… … Большая советская энциклопедия
Читайте также: