FABRICATION OF UNDERCOOLED BISMUTH TIN LIQUID METAL PARTICLES WITH HIGH YIELD

Sıvı metallere artan ilgiye rağmen, bu alandaki çalışmaların çoğu düşük erime noktaları nedeniyle galyum bazlı alaşımlara odaklanmıştır. Yarı-kararlı aşırı-soğumuş sıvı metal parçacık örnekleri yüksek seviyelerde aşırı-soğuma elde edilmesindeki termodinamik zorluklardan ötürü oldukça nadirdir. Bu çalışmada, ötektik kompozisyonda aşırı-soğumuş bizmut kalay (BiSn) sıvı metal mikron/nano parçacıklarının üretimi incelenmiştir. Geniş boyut aralığında parçacık üretimi için damlacık emülsiyon tekniği kullanılmıştır. Parçacık boyutu ve kılıf oluşum tepkimelerinin aşırı-soğumuş parçacık verimi üzerindeki etkileri araştırılmıştır. Üretilen parçacıklar geri saçılımlı taramalı elektron mikroskobu (BSE- SEM) ve diferansiyel taramalı kalorimetri (DSC) kullanılarak analiz edilmiştir. Parçacık boyut dağılımı ve aşırı-soğumuş parçacık oranı istatistiksel olarak karakterize edilmiştir. Üretim koşullarının optimizasyonu ve başarılı oksidan seçimi BiSn sıvı metal parçacıklarının aşırı-soğutulmasını sağladı. Bunu yaparken hem mikro hem de nano boyutlu parçacıklar yüksek verimle (≥ 97%) üretilebildi. Kristalleşme sıcaklığı 0.37 Te olarak ölçüldü ve parçacıklar sıvı hallerini oda sıcaklığında aylarca koruyabildiler.