液态金属|能「腐蚀万物」的液态金属,现实中真的存在?( 二 )


啥?这年头原子都开始搞房地产了?
液态金属|能「腐蚀万物」的液态金属,现实中真的存在?
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金属的晶体结构 , 就是他们原子落户的户型 。 不同金属 , 这户型也不一样:有立方的、有正交的、有四方的、有六方的 。 但是不管怎么说 , 固态金属户型 , 画风都是比较严谨的 。
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但是作为摸鱼肥宅 , 镓住的屋子跟私搭乱建一样:镓作为金属 , 在正交结构的基础上 , 居然出现了金属中少见的共价键 , 堪称金属界的男上加男!
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一堆相对紧密的金属键 , 加上一堆松松垮垮的共价键 。 让金属镓的结构变得不那么紧密 。 受到加热之后 , 松松垮垮的共价键也会不断的扭曲变形 , 金属镓也会放飞自我 , 变成一滩银色液体 。
这一系列的物理性质 , 也让金属镓难以保存:还记得镓在凝固时体积会延展变大吗?金属镓熔点低 , 很容易在熔化和凝固之间反复横跳 。 容器里如果装了太多金属镓 , 就会自己冒出来 。
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尤其是金属镓的密度还高于玻璃密度 , 这就导致金属镓只能储存在塑料容器里:如果你把液态的镓满满的倒进一个玻璃瓶 , 你会看到金属镓不断的浸润玻璃 , 时间长了 , 你还能听到咔嚓的一声——没错 , 玻璃瓶被撑碎了 。
说了这么多 , 这跟我徒手拆易拉罐有什么关系?
这当然不是什么超级神功 , 而是因为金属镓和金属铝之间发生了一些神奇的变化 。
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然而 , 和你想象中不同的是 , 金属镓和金属铝并没有发生化学反应 。
易拉罐在镓的影响下 , 变得跟纸片一样 , 还是要从镓和铝的微观结构说起:
铝的结构跟镓比 , 那是妥妥的气质型男 , 排布结构更为规则 。 不过规则的排布也带来了另一个问题:虽然外观规矩了很多 , 但是铝原子之间的缝隙并不小 。
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金属镓作为一滩液体 , 里面的原子也比较散漫 , 看到这些缝隙也会见缝插针 。
这就像肥宅拉着型男直接说道:大哥撸串不?
本来紧密的铝-铝相连 , 就变成松散的铝-镓相连 。
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之前将内聚能的时候我们说 , 结构规则 , 有着紧密连接的物体 , 内聚能更好 , 硬度更高 。 金属镓的见缝插针 , 直接破坏了金属铝的结构 , 最后易拉罐也就变成了脆脆的纸片 。
如果我们打磨掉金属铝外层与空气反应产生的氧化铝保护层 , 这个过程会进一步加速 。
说了这么多 , 镓真的像一开始说的一样 , 是没用的肥宅吗?
当然不是 。 液态镓的稳定范围相当的高 , 非常适合用在高温温度计和高温压力计的仪表中 , 并且也可以在工业中用来传导热量 。 除此之外 , 它还可以与非金属反应制备半导体进行掺杂 , 在电子工业有着很广泛的应用 。
跟同为液态金属的汞相比 , 像是镓铟合金这样的低温合金对人体更加友好:如果你的身边有着电脑硬件发烧友的话 , 可能会听到他们会用液金来给高温的硬件散热 。 液金中部分高端产品 , 使用的就是镓铟合金 , 它的导热性能优秀 , 可以带走不少热量 , 帮助提升硬件性能 。
如果你还想在他们的面前秀一波操作 , 你还可以告诉他们:涂抹液金的时候 , 不要与焊点和表面没有防护层的金属元件接触 , 更不要直接用液金覆盖住整个精密元件 。 不然散热没散出去 , 电脑可能还会因为返修大打折扣 。
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除了可以导电 , 镓铟合金还可以通过通电控制电子的移动方向 , 或者依靠磁场进行运动 , 实现金属的定型和定向移动 。
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科幻迷心心念念的液态机器人 , 也许有一天就要靠它实现了 。


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