Alliages de brasure au gallium :

J'ai reçu de nombreuses questions sur l'utilisation des alliages de métaux liquides à base de gallium, j'ai donc pensé présenter certaines de mes réponses à tous. Les questions des clients sont en caractères droits et mes réponses sont en italique.

1. La fiche de données produit d'Indium "Alliage de métaux liquides a base d;indium a température ambiante" mentionne que "tout métal liquide va imprégner une autre surface métallique propre." Pourriez-vous détailler les conditions qui rendent une telle imprégnation possible ?

          Outre leurs propriétés d'imprégnation, les alliages de gallium (Indalloy 46L, Indalloy 51E, Indalloy 60, etc.), peuvent galvaniser presque toute surface métallique en céramique ou organique, ou bien métallique. Il est difficile de trouver des matériaux utilisés dans le conditionnement et le traitement de ces alliages qui redeviennent propres après utilisation. La physique de cette affinité est inconnue, mais le point de fusion bas et la tension de surface en sont la source/conséquence.

          De nombreux métaux formeront un certain alliage avec le gallium, mais la solubilité dans le gallium est limitée. Le gallium imprègne la surface de contact et forme une couche d'alliage de gallium solide qui joue alors le rôle de barrière de diffusion. Dans le cas de l'aluminium, le gallium forme un amalgame qui nécessite la consommation d'une grande quantité d'aluminium avant de former une couche solide stable.

     2.  Supposez-vous une atmosphère d'oxygène ? (l'oxyde de gallium imprègne la plupart des surfaces). Ou, à l'inverse, vous référez-vous aux possibilités d'imprégnation des surfaces métalliques nettoyées par plasma ?

     3.  Pouvez-vous me faire savoir si Indium Corporation vend des équipements de distribution de gouttelettes liquides de brasures/métaux ?

          Les métaux liquides sont généralement disponibles dans une seringue et diverses jauges d'aiguilles peuvent être vissées à la pointe pour ajuster la taille des gouttelettes distribuées. Pour la distribution de couches minces de métal liquide, comme pour une interface thermique, nous recommandons un équipement de revetement selectif en alcool polyvynilique (PVA).

      4.  Nous souhaitons connecter nos produits thermoélectriques avec l'acier et l'aluminium et le point le plus chaud sera autour de 600 °C. Quels métaux liquides peuvent être utilisés pour cela ?

          Les alliages InGa sont généralement choisis parce qu'ils restent liquides à tout moment et ignorent toute résistance de contact entre les substrats. Ces derniers sont habituellement utilisés pour des applications à des températures allant jusqu'à environ 100 °C ou légèrement supérieures. À ces températures, nous avons noté une certaine corrosion de l'aluminium par le gallium qui sera seulement aggravée par votre température élevée.

          Il y a d'autres alliages qui ne contiennent pas de gallium et qui ont une température légèrement plus élevée, comme les alliages de Bi/In. À 70 °C, la composition eutectique de cet alliage sera aussi dans la phase liquide mais il est beaucoup moins réactif avec vos métaux à lier et peut donc être mieux adapté.