Sıvı Metal Parçacıklar Sayesinde Oda Sıcaklığında Lehim Yapılabiliyor

Iowa State Üniversitesi’nden araştırmacılar sıvı metal içeren eşsiz mikro parçacıklar üreterek, oda sıcaklığında sıvı halde kalabilen bir çeşit lehim ürettiler. Katı-sıvı karışımı bu yeni form sayesinde sıcaklığında ısı verilmeden lehimleme ve elektronik devre onarımı yapmak mümkün olacak.

Araştırmacılar sıvı metallerin katı hale dönmesini engellemek için araştırma yaparken, bu yeni metalik oluşumu keşfettiler. Undercooling ’aşırı soğutma’ adı verilen bu teknik sayesinde, metal yapıları farklı şekillerde işlenebiliyor. Buna rağmen bu alandaki en büyük zorluk; bu işleme tabi tutulan metallerden stabil yeterli miktarda malzeme üretmek.

Bu probleme farklı bir şekilde eğilen Iowa State ekibi sıvı metal damlacıklarını homojen ince kaplama ile parçacık kapsüllerine dönüştür. Böylece aşırı soğutulan sıvı metal parçacıklarının oluşumunu dengeledi.

Bu parçacıkları yaratmak için , yüksek hızlı döner kesme mekanizması kullanarak, sıvı materyal küçük damlacıklara dilimlendi ve asetik asit/dimetil glikol karışımında askıda kalması sağlandı. Parçacıkları oksijene maruz kaldığında , materyalin yüzeyi oksitlenerek, sıvı metalin hapsolduğu baloncuklara dönüşüyor. Oksidasyon bittiğinde, ekip bu tabakayı düz olana kadar parlatıyor.

“Biz metallerin katıya dönüşmesini engellediğimizden emin olmak istedik. Bu nedenle parçacıkların yüzeyini , sıvının katıya dönmesini engelleyecek şekilde tasarladık. Böylece madde istemediği sıvı fazda hapsoldu,” diyor Martin Thuo.

Boston Northeastern Üniversitesi’nin geliştirdiği lehim gibi kullanılabilen MesoGlue’nun (yapıştırıcı) aksine, Iowa State Üniversitesi’nde geliştirilen madde sıvı-metal parçacıklar olarak kullanılarak yaratıldı. Bu materyalde bizmut,indiyum ve kalay içeren Field metali ve bizmut-kalay kullanılarak sıvı metal baloncuklar üretildi.

Sadece alyuvar hücreleri çapında, yani yaklaşık 10 mikrometre olan balonlar, mikroskopik hasarlar ve makroskopik metalleri bir araya getirmek için ıs olmadan birleştirmek için kullanıldı.

“ Böylece hasar görmüş yüzeyleri ve lehimleme bağlantı parçalarını oda sıcaklığında ileri teknoloji gerektirmeden, onarabileceğimizi gösterdik,” diyor ekip.

Thou bu teknoloji patentleyerek, bir girişim şirketi kurarak bu ürünü pazara sunmayı hedefliyor. Ayrıca halen elektriksel iletkenlik ve mekanik mukavemet üzerine testler yaparak, yeni sıvı-metal materyali geliştirmeyi hedefliyor.

Araştırma  Scientific Reports dergisinde yayınlandı.

Kaynak : http://www.news.iastate.edu/news/2016/04/25/liquidmetal

Bu haber 2147 kez görüntülendi.

Google+