液态金属（液态金属机器人）

什么是液态金属

液态金属就是非晶合金的俗称。（例如：水银）

物质按状态分为：气态，液态，固态

气态是无序的，固态是有序的。液态是介于二者之间----近程有序，远程无序。

而非晶合金也正好跟液态物质的微观结构相似。

我们常见的玻璃就是这样的物质（虽然它不是金属材料），虽然你看到它是固态的，但是它的微观结构跟液态没有太大的区别。生活中的黄油也是这样的。

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什么是液态金属？

所谓液态金属是指该金属费普通常见的金属是固态，而是呈液态，所以叫做“液态金属”。换句话说，我们常见的金属多为固态，而液态金属呈现的状态不是固态而是液态。最典型的液态金属如汞。

“液态金属”是什么？

“液态金属”，指的是一种不定型金属，液态金属可看作由正离子流体和自由电子气组成的混合物。液态金属成形过程及控制，液态金属充型过程的水力学特性及流动情况充型过程对铸件质量的影响很大可能造成的各种缺陷，如冷隔、浇不足、夹杂、气孔、夹砂、粘砂等缺陷，都是在液态金属充型不利的情况下产生的。正确地设计浇注系统使液态金属平稳而又合理地充满型腔，对保证铸件质量起着很重要的作用。

分类上只有汞属于液态金属，镓、铷、铯只能是熔点低金属。

但是，镓铟合金即使在室温下也能保持液态，也就是我们常说的液态金属。

液态金属有哪些

液态金属就是汞，汞导热性能差，而导电性能良好。汞很容易与几乎所有的普通金属形成合金，包括金和银，但不包括铁。这些合金统称汞合金(或汞齐)。该金属同样有恒定的体积膨胀系数，其金属活跃性低于锌和镉，且不能从酸溶液中置换出氢。通常的汞化合物中，它的化合价是+1或者+2。

很少有+3价的汞化物存在。商业上有关汞的交易一般以一个“烧瓶”的容量作单位，约重34.5公斤。应用汞最常用的应用是制造工业用化学药物以及在电子或电器产品中获得应用。汞还被用在温度计中，尤其是在测量高温的温度计中。

除此之外汞还被用在：汞可以将金从其矿物中分解出来，因此经常被用在金矿中。汞还被用在气压计和扩散泵等仪器中。汞的三相点是-38.8344°C，它是一个温度的标准点。气态汞被用在汞蒸气灯中。

液态金属成形过程及控制，液态金属充型过程的水力学特性及流动情况充型过程对铸件质量的影响很大可能造成的各种缺陷，如冷隔、浇不足、夹杂、气孔、夹砂、粘砂等缺陷，都是在液态金属充型不利的情况下产生的。正确地设计浇注系统使液态金属平稳而又合理地充满型腔，对保证铸件质量起着很重要的作用。单质中只有水银是液态金属，镓、铷、铯是低熔点金属。

液态金属是什么，液态金属的定义，发展以及用途

液态金属又称为非晶合金、金属玻璃，它是金属超急冷凝固时原子来不及有序排列结晶，而在室温或低温下保留液态原子无序排列的凝聚状态，这种非晶态原子结构使液态金属具备了许多独特的性能，如优异的耐蚀性、耐磨性、高强度、高硬度等。

相比传统金属，液态金属的优势体现在性能、工艺和成本三方面：

1. 性能上，液态金属被认为是目前最硬的轻合金，且它在散热性、电磁屏蔽性等方面也表现出众。

2. 工艺上，由于液态金属以非晶态冷却，收缩率非常小，可以通过注塑、压铸等工艺得到理想的形状，用液态金属做的零件尺寸精度非常高。

3. 成本方面，液态金属是一种清洁材料，生产过程中原料、产品等无毒副作用，对环境影响小，且液态金属制品基本上是一次性成型，省却大量的后加工，是一种绿色的材料。

发展历程

1938年，Kramen等人通过蒸发沉积，在玻璃冷基底上发现并首次报道了非晶态金属薄膜

1951年，Brenner等用电沉积法制备出了Ni-P及Co-P非晶合金，主要用于做耐磨和耐腐蚀涂层

1958年，Tumbull等人通过对氧化物玻璃、陶瓷玻璃和金属玻璃的相似性的分析，预言了合成非晶的可能性，揭开了非晶研究的序幕

1960年，美国Duwez教授采用熔体急冷法首先制得了Au70 Si30非晶薄带，标志着非晶态合金这一新材料研究领域的启动

1976年，国内开始了对非金合金的研究，并在“九五”期间，组建了“国家非晶微晶合金工程技术研究中心”，建立了“千吨级非晶带材生产线”

1988年，发现镧系、铝系和铜系合金有着较高的玻璃形成能力，含有钪的铝基非晶合金的抗拉强度可达约1500MPa

1992年，商用非晶合金Vitreloy 1在加州理工学院成功开发，并在此基础上开发很多同族的非晶合金

2004年，大块非晶钢（BMG）成功生产

2014年，我国在印刷电子学领域取得重大技术突破，成功研制世界首台室温液态金属打印机，可在任意表面绘制电路

2016年，我国继研发出自主运动的可变形液态金属机器之后，又发现液态金属具有类似细胞吞噬外界颗粒的“胞吞效应”

2018年，我国研究人员首次提出“液态金属悬浮3D 打印”的概念和 ***

应用领域

航空航天、军事兵器、精密机械、汽车工业、医疗、3D打印…

来源：《揭秘未来100大潜力新材料（2019年版）》_新材料在线