镓基液体金属在不同介质表面的润湿性研究

• 作者: 郎玉婧 郝洁 杜秀征 毛华 李金宝
• 来源期刊: 稀有金属
• 关键词: 镓合金 液体金属 润湿性 接触角
• 年，卷（期）: 2021,（3）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 306-311
• 页数: 6页
• 分类号: TG146.4+31
• 语种: 中文
• DOI: 10.13373/j.cnki.cjrm.XY19080026

摘要

以Ga66In20Sn10Bi3.5Zn0.5(质量分数)五元镓基液体金属为基础,用综合热分析仪、导热系数测试仪以及高温电镜研究了其基本物理性能和在常用散热组元材料表面上的润湿行为,研究结果表明该镓基液体金属的熔点为3.1℃,20℃时的密度为6.67 g·cm-3、导热系数为21.5W·m-1·℃-1、比热容为504 J·kg-1·℃-1、导电率为3.46×106 S·m-1,相对于纯镓和镓铟锡合金其热导特性明显提高.在3.1～100℃的温度范围内,该镓基液体金属在聚氯乙烯塑料(PVC)、硅、铜合金、销合金等基体表面的润湿性是依次提高的,即PVC＜硅＜铜合金＜铝合金,随着温度升高接触角随之降低,分别从3.1℃的147°,133°,135°,131°降低到100℃时的107°,62°,45°,37°,分别减小了40°,61°,90°,94°.在所研究的温区内,不同温度下得到的接触角数据能够很好地展现接触角随温度的变化情况,同时也展示了液态镓独特的润湿特性.结果 表明该五元镓基液体金属可以与常规散热器件组元材料匹配良好,可实现大功率、高热量器件的快速散热.