Gallium-Lotlegierungen: Fragen und Antworten

Ich erhielt zahlreiche Fragen zur Verwendung von Gallium- Flüssigmetalllegierungen, sodass ich dachte, dass ich einige meiner Antworten für alle veröffentliche.  Die Fragen der Kunden sind in Schwarz und meine Antworten in Rot.  

1.        Das Datenblatt zum Indium Produkt „Indalloy Flüssigmetalle bei Raumtemperatur"erwähnt, dass „alle Flüssigmetalle eine saubere Oberfläche aus Metall benetzen werden". Können Sie bitte näher auf die Bedingungen eingehen, die eine solche Benetzung ermöglichen? 

Soweit es die Benetzung betrifft, ummanteln Gallium -Legierungen (Indalloy 46 L, Indalloy 51E, Indalloy 60 usw.) fast alle organischen, keramischen oder metallenen Oberflächen. Es ist schwierig, Materialien zu finden, die die bei der Verpackung und Verarbeitung dieser Legierungen verwendet werden und, die nach dem Gebrauch frei von der Legierung sind.  Die Physik dieser Affinität ist unbekannt, aber der niedrige Schmelzpunkt und die Oberflächenspannung sind die Quelle/Folge.

Viele Metalle bilden eine Legierung mit dem Gallium, aber die Löslichkeit im Gallium ist begrenzt. Das Gallium benetzt die Oberfläche und bildet eine feste Gallium-Legierungsschicht, die dann als Diffusionssperre wirkt. Im Fall von Aluminium formt Gallium ein Amalgam, welches eine große Menge von Aluminium vor der Bildung einer stabilen festen Schicht verbraucht.

2.        Gehen Sie von einer Sauerstoff- Atmosphäre aus (Galliumoxid benetzt die meisten Oberflächen)? Oder, im Gegenteil, beziehen Sie sich auf die Benetzbarkeit von plasmareinen Oberflächen aus Metall?

Das Benetzungsverhalten bezieht sich auf Oberflächen in der Luft oder im Vakuum. Oberflächen müssen nicht atomar sauber sein. Gallium -Oxid bildet einen Film über der Oberfläche eines Pools dieser Legierungen. Er wird jedoch das Benetzungsverhalten nicht schmälern.  

3.        Können Sie mich wissen lassen, ob Indium Corporation Tröpfchenabgabegeräte für flüssige Lote/Metall verkauft?

Flüssige Metalle werden in der Regel in einer Spritze und verschiedenen Instrumenten angeboten, die auf eine Spitze zum Einstellen der Abgabe der Tropfengröße geschraubt werden. Zur Abgabe von dünnen Schichten von flüssigem Metall, z. B. für eine thermische Interface, empfehlen wir die Ausrüstung PVA selektive Beschichtung.

4.         Wir verbinden unsere Thermoelektrik mit sowohl Stahl als auch Aluminium und der heißestes Punkt liegt ungefähr bei 600 °C. Kann flüssiges Metall dafür eingesetzt werden?

InGa- Legierungen werden in der Regel ausgewählt, weil sie immer flüssig bleiben, und dabei den Kontaktwiderstand zwischen den Substraten ablehnen.  Die typische Anwendung für diese Temperaturen liegt bis ca. 100 °C oder etwas höher.  Bei diesen Temperaturen bemerkten wir etwas Aluminium -Korrosion durch das Gallium, die nur durch Ihre hohe Temperatur schlimmer wird. 

Es gibt andere Legierungen, die kein Gallium enthalten und nur eine etwas höhere Temperatur benötigen, wie die Bi/In Legierungen. Bei 70 °C wird die eutektische Zusammensetzung dieser Legierung auch in Phase flüssig, jedoch weitaus weniger reaktiv mit Ihrer Verbindung von Metallen, und sind daher besser geeignet.