Flüssigmetall

Der Begriff Flüssigmetall wird zur Bezeichnung von Metallen im flüssigen Zustand, aber auch als Produktbezeichnung für Metallpulver-Epoxidharz-Dispersionen (z. B. leitfähige Klebstoffe oder Wärmeleitpaste) verwendet.

Nur ein metallisches Element ist bei Raumtemperatur (20 °C) flüssig, das Quecksilber. Mitunter werden auch Francium (geschätzt: 27 °C), Cäsium (28,5 °C) und Gallium (29–30 °C Schmelztemperatur) dazu gerechnet.

In der Technik werden auch alle Metalle als Flüssigmetall bezeichnet, die sich bei ihrer Anwendung im flüssigen Zustand befinden. Dabei handelt es sich hauptsächlich um Metalle, deren Schmelzpunkte unter 350 °C liegen. So zum Beispiel wird bei der Herstellung von Fensterglas flüssiges Zinn verwendet, auf dem die Glasschmelze fließt und aushärtet (siehe Floatglas). Flüssiges Natrium wird als Kühlmittel in Reaktoren oder Hochleistungsmotoren verwendet.

Im Handel befinden sich zahlreiche Produkte, die als Flüssigmetall bezeichnet werden (Petec Flüssigmetall, Loctite 3450, Conrad Flüssigmetall usw.). Meist sind dies Metall- oder Keramikdispersionen in Epoxidharz, die nach dem Aushärten metallähnliche Materialeigenschaften besitzen und zum Verkleben oder Ausbessern von Metallgegenständen benutzt werden. Auch Wärmeleitpasten wie z. B. Arctic Silver werden zuweilen als Flüssigmetalle bezeichnet.

Im deutschsprachigen Raum sorgt die Übersetzung des Firmen-Namens Liquidmetal Technologies zuweilen für Verwirrung. Die von Liquidmetal hergestellten Legierungen bilden metallische Gläser, sind aber bei Raumtemperatur nicht flüssig (allenfalls amorph) und haben Schmelzpunkte von mehreren hundert Grad Celsius. Gläser werden zwar in der Physik oft als eingefrorene Flüssigkeiten betrachtet, sind jedoch keine Flüssigkeiten im allgemeinen Sprachgebrauch. Besonders in populärwissenschaftlichen Artikeln über die sehr moderne und exotische Materialklasse der Metallischen Gläser wird oft von Flüssigmetall geschrieben, was jedoch in der Regel auf sprachliche Missverständnisse und mangelnde Sachkenntnis zurückzuführen ist.

Im Handel befinden sich Produkte, die ebenfalls als Flüssigmetall bezeichnet werden. Dahinter verbirgt sich meist ein in einem Polymer eingebettetes Metallpulver, das ähnlich einem Öl oder einer Paste verarbeitet wird und unter bestimmten Bedingungen metallische Eigenschaften (Festigkeit) nachbildet.

Im Handel befinden sich auch Produkte wie z.B. Legierungen Reflex S01, Gunsmoke, Bronze, Messing und Standardmetalle wie Aluminium, Eisen, Kupfer, Zinn, die im kalten Spritzverfahren aufgetragen werden können. Die Metallpartikel werden im kalten Zustand mit einem Polyester und Härter gemischt und sind dann ca 60 Minuten lackierbar. Es können Lackieranlagen wie im KFZ Bereich oder auch industrielle Lackieranlagen dafür verwendet werden. Die aufgebrachte Schicht beträgt ca 180µ (0,18mm). Dickere Schichten sind ebenfalls möglich. Bei dem Reduzieren der Oberfläche mittels Schleifen um ca 25µ wird hauptsächlich der Lackiernebel abgetragen. Danach liegt eine Oberfläche vor, die ca 95% Metalle enthält. Die gesamte Matrix verfügt über ca 85-90% Metall. Die Oberflächen verfügen über nahezu alle Eigenschaften wie solide Metalle. Sie sind jedoch nicht leitend. Die Oberflächen können weiter behandelt werden (matt, satiniert, hochglanz, patiniert in grün, schwarz, rost).

Niedrigschmelzende Legierungen

• Galinstan: (−19 °C…1300 °C): 68,5 % aus Ga, 21,5 % In, 10 % Sn
• Cerrolow 117: (+47 °C…?): 8,3 % Sn, 44,7 % Bi, 22,6 % Pb, 5,3 % Cd, 19,1 % In
• NaK_(Legierung): (−12,6 °C…186 °C): 78 % K, 22 % Na
• Wood'sche Legierung (Woodsches Metall): 73°C : 50% Bi, 25% Pb, 12,5% Cd, 12,5% Sn