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Frage zu LMP Legierungen

 
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challenger159



Anmeldedatum: 14.08.2007
Beiträge: 135
Wohnort: Schweiz

BeitragVerfasst am: Di Feb 05, 2008 10:34 pm    Titel: Frage zu LMP Legierungen Antworten mit Zitat

Ich habe eine Frage bezgl Low Melting Point Legierungen. Habe eine Menge Infos gefunden für eutektische und andere LMP Legierungen. Dabei gibt es einige "Rezepte" mit Schmelzpunkt ab 50 Grad C, die ohne Gallium auskommen, sowie einige mit Gallium von 30 Grad C abwärts. Mischt man z.B. Gallium mit Bismut, reduziert sich der MP auf z.B. -16 Grad, je nach Relation. Was ich erreichen will, ist aber eine Gallium Legierung mit einem geringfügig höherer MP als 30 Grad. Dazu hab ich rein gar nichts im Web gefunden. Zwar las ich, Gallium werde generell eingesetzt, um den MP eines Metalls herabzusetzen (insbesondere im Dentalbereich, z.B. bei Paladium), genauere Angaben fand ich aber keine.
Auch bin ich nicht scharf auf einige Nebenwirkungen, wie etwa Gallium-Al, das je nach Relation sehr korrosiv ist bzw. in Wasser extrem heftig reagiert (siehe auch Gallium-Al Wasserstoff Gewinnung).

Idealerweise sollte das 2. Metall selber schon bei relativ niedrigen Temperaturen schmelzen, die Legierung bzgl. Korrosion stabilisieren, nicht brüchig machen, billig und ungiftig sein. Der MP der Legierung sollte am Ende bei etwa 40 Grad liegen.

Irgendwelche Ideen?
Rein theoretisch: Ich könnte versuchen, den MP von Zinn durch kontinurierliches Beigeben von kleinen Mengen von Ga zukzessive zu senken - geht das? "Vertragen" sich die beiden überhaupt?
Ich las, Legierungen sollten mit Metallen ähnlicher Atomradien (dif<15%) gemacht werden... Gibts dazu irgendwelche Grundlagen, die Eigenschaften von Legierungen aufgrund der atomaren Verbindungen im Vorfeld abschätzen lassen?

Danke.


Zuletzt bearbeitet von challenger159 am Do Feb 14, 2008 10:13 am, insgesamt einmal bearbeitet
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Steve



Anmeldedatum: 20.12.2004
Beiträge: 539

BeitragVerfasst am: Fr Feb 08, 2008 9:13 am    Titel: Antworten mit Zitat

Ich hab mal ein Physikpraktikum gemacht wo eine sog. Heuslersche Legierung zum Einsatz kam. MP weiß ich nicht mehr. Aber das Töpfchen (in fast täglichem Gebrauch) war mit einer dicken Schlackenschicht überzogen. Hersteller war laut Instruktor die Firma Degussa.
Ansonsten fällt mir als Legierungsspezialist die Firma Vacuumschmelze ein (weiß nicht mehr wo die waren). Die kannst ja mal fragen.
_________________
Grüße, Stefan
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challenger159



Anmeldedatum: 14.08.2007
Beiträge: 135
Wohnort: Schweiz

BeitragVerfasst am: Do Feb 14, 2008 10:14 am    Titel: Antworten mit Zitat

Ok, danke.
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Robert-Diart



Anmeldedatum: 12.11.2003
Beiträge: 372
Wohnort: Dremmen (Aachen)

BeitragVerfasst am: Do März 06, 2008 2:50 pm    Titel: Antworten mit Zitat

hallo challenger!
so "einfach zusammenkippen" kann man metalle leider nicht!
einige metalle "vertragen" sich überhaupt nicht, dh. sie setzen sich getrennt auf einander ab, wie zb öl in wasser .
viele metalle bilden wiederum ein eutektikum, dessen schmelzpunkt IMMER niedriger ist, als der niedrigste aller beteiligten komponenten .
wiederum andere kombinationen bilden fest-flüssig-mischphasen, (zb karrossenlot) . diese haben dann einen SCHMELZBEREICH :
beim erwärmen werden sie irgendwann oberhalb des nidrigsten schmelzpunktes aller komponenten , körnig- bröckelig, dann teigähnlich plastisch verformbar , dann bei weiterem erwärmen breiig- dickflüssig , bis dann beim erreichen des obersten schmelzpunktes aller komponenten alles dünnflüssig ist.
sowas wird gebraucht, um zentimeterbreite lötspalten zu verfüllen (zb an karrossen oder dächern)
mann kann dann mittels temperatur die konsistenz der masse bewusst steuern und so auch fette löcher regelrecht "zuspachteln"

du kannst probieren, das gallium genau auf deine wunsch-temperatur zu erwärmen, und dann verschiedene metalle hinzugeben, wenn du glück hast, dann löst sich genau so viel im gallium, bis du deinen schmelzpunkt erreicht hast!
das kannst du auch mit wismut-gallium machen, es bildet sich dann von alleine eine mischung AUSSERHALB des EUTEKTIKUM-verhältnisses!
jedoch wirst du dann entweder unterhalb oder oberhalb "deines" MP mit ähnlichen effekten wie beim karrosserielot rechnen müssen, jenachdem wieviel wismut du hinzugibst.
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challenger159



Anmeldedatum: 14.08.2007
Beiträge: 135
Wohnort: Schweiz

BeitragVerfasst am: Di März 11, 2008 1:46 am    Titel: Antworten mit Zitat

Vielen Dank Robert. Verschiedene LMP Legierungen sind mir bereits bekannt. So gibt es ein Eutektikum aus Indium und Bismut, aber Indium ist ja noch teurer als Gallium.
Gallium wird im Allgemeinen beigemengt, um den Schmelzpunkt einer Legierung zu senken. In geringen Mengen scheinen viele Metalle damit klarzukommen. Aber wie etwa Aluminium, welches zusammen mit Gallium fulminant mit Wasser regiert, gibt es sicherlich eine Reihe von "Inkompatiblen".
Bismut möchte ich lieber nicht versuchen, da es den MP erst mal senkt, es sei denn, ich verwende 95% Bismut oder so, dann aber dominiert es strukturell mit seiner kristallinen Sprödigkeit. Wegen seiner angenehmen Schlagzähigkeit bzw. Weichheit wäre mir deshalb Zinn am liebsten, auch weil es leicht zu beschaffen ist. Zwar gibt's Bismut auf ebay günstig, aber (Rein)Zinn find ich überall.

Ausserdem habe ich einige LMP Legierungen gesehen, bei denen zumindest ein Teil aus Zinn bestand, neben einigen anderen Metallen.
Schätze, ich muss es auf einen Versuch ankommen lassen. Das hat auch was Abenteuerliches... wie die alten Meister, die nach dem perfekten Stahl (oder was auch immer) suchten. Vielleicht kommts zufällig zur Transmutation in Gold... mal sehn Wink

Öh,noch was - soweit ich weiss, dringt Gallium stark in andere Materialien ein, insbesondere in Metalle. Schon bei einer Berührung kommt es sofort zu einer "Oberflächenlegierung". Könnte man so nicht bei niedriger Temperatur ein Granulat eines Metalls in flüssigem Gallium (z.B. bei 80 GradC) auflösen?
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Andi



Anmeldedatum: 05.04.2004
Beiträge: 1925

BeitragVerfasst am: Di März 11, 2008 5:38 pm    Titel: Antworten mit Zitat

Wenn die entstandene Legierung einen Schmelzpunkt hat der niedriger ist als die Temperatur des flüssigen Galliums wird es sich wohl wie Zucker langsam drin auflösen.
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Robert-Diart



Anmeldedatum: 12.11.2003
Beiträge: 372
Wohnort: Dremmen (Aachen)

BeitragVerfasst am: Mi März 12, 2008 12:29 pm    Titel: Antworten mit Zitat

hy challenger!
wenn die metalle mischbar sind, dann klappt das mit dem auflösen natürlich immer,
das ist dann in der tat, wie andy sagt, wie zucker:
zunächst löst sich das metall vollständig auf, aber
irgendwann ist ein limit erreicht, dann löst sich kein weiteres metall mehr, und die entstandene "suppe" wird -genau wie bei zucker- dickflüssig-körnig!
es sei denn, du erhöhst die temperatur!
ich würde dann deine wunschtemperatur nehmen, dann müsste sich genau so viel fremdmetall im gallium lösen, bis es anfängt zu erstarren. wohl hast du dann leider
statt einen festen schmelzpunkt einen SCHMELZBEREICH!
das material wird also "langsam immer weicher" anstatt abrubt zu schmelzen.
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challenger159



Anmeldedatum: 14.08.2007
Beiträge: 135
Wohnort: Schweiz

BeitragVerfasst am: Di März 18, 2008 3:05 am    Titel: Antworten mit Zitat

Vielen Dank Leute! Schmelzbereich ist für mein Projekt ohnehin geeigneter als Schmelzpunkt.
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