液態金屬表面能如何下降？使用表面活性劑可以嗎？

什么是表面能？

表面能是恒溫、恒壓、恒組成情況下，可逆地增加物系表面積須對物質所做的非體積功。表面能的另一種定義是，表面粒子相對于內部粒子所多出的能量。表面能是創造物質表面時對分子間化學鍵破壞的度量。

表面能是創造物質表面時對分子間化學鍵破壞的度量。在固體物理理論中，表面原子比物質內部的原子具有更多的能量，因此，根據能量最低原理，原子會自發的趨于物質內部而不是表面。表面能的另一種定義是，材料表面相對于材料內部所多出的能量。由于表面層中的電子所處的表面勢場與三維晶體內部不同，電子態就表現出特殊的性質。

液態金屬

液態金屬表面能下降的方法是什么？加入表面活性劑可以嗎？下降原理是什么?

液態金屬是指一種不定型金屬，液態金屬可看作由正離子流體和自由電子氣組成的混合物。液態金屬也是一種不定型、可流動液體的金屬。
液態金屬成形過程及控制，液態金屬充型過程的水力學特性及流動情況充型過程對鑄件質量的影響很大可能造成的各種缺陷，如冷隔、澆不足、夾雜、氣孔、夾砂、粘砂等缺陷，都是在液態金屬充型不利的情況下產生的。正確地設計澆注系統使液態金屬平穩而又合理地充滿型腔，對保證鑄件質量起著很重要的作用。單質中只有水銀是液態金屬，鎵、銣、銫是低熔點金屬。

可以的，但是一定要確定表面活性劑的極性基團能夠與金屬的表面形成一定的物理/化學作用。否則表面性質不會牢固。

液態金屬加入表面活性劑就成為合金了,一般降低表面能的最有效方式就是加入其他降低液態金屬表面能的金屬,表面能數據還要看液,固,氣環境來分析,因此加入元素也要相應調節.

一般液態金屬隨著溫度升高，本身表面能就會降低，如要繼續降低的話，可以加入比基體金屬表面張力更低的金屬或其他元素，比方說Cu熔點附近表面張力1280 mn/m,加入硅就可以降到800多。查查手冊吧，挑表面張力小的元素，注意實驗的環境氣氛，氧分壓 等等。

加入比基體表面張力更低的金屬或元素降低表面張力的原理是什么?

表面能的降低，是不是在同樣的溫度下，該金屬的蒸發能力會變強（即更容易蒸發）

液態金屬用什么顯微鏡觀察？

觀察液態金屬需要使用X射線顯微術，使用X射線光學是獲得極限分辨率的成熟方法。這種成像技術是自多年來在同步加速器上進行的，因為它們可以提供高亮度的單色光束。近幾十年來，以實驗室光源為基礎的光學X射線顯微鏡已經上市，X射線光學限制了光譜的帶寬，因此需要高亮度和相對單色的X射線源。傳統的實驗室X射線顯微鏡通常使用大功率旋轉陽極源。這種裝置的缺點是高通量損失，因為光學器件的接受角將嚴格限制哪些輻射可以變得有用。一種金屬射流X射線源提供了一個尖銳的，高強度的Kα線，從一個小焦點發射鎵，使相當大比例的通量在光學裝置中有用。這種更高的亮度使廣泛的應用也可能在緊湊型光源上。

基于金屬射流源的高精度Maia Mapper實驗室級X射線熒光成像系統

Maia探測器陣列最初用于同步加速器高分辨率x射線熒光成像。目前，由于金屬射流x射線源的高亮度、嚴格的發射調節和良好的光譜擬合，這項技術也可以在緊湊的實驗室中使用。

MetalJet源配有X射線透鏡的可以給出確定空間分辨率的32?μm焦距，它利用長距離的平移階段，可以 對樣品進行大面積的高分辨率掃描。由于高亮度金屬射流x射線源和光學中的高通量增益，使曝光時間保持在較低水平。

巖心樣品的例子顯示了該方法同時識別多種元素的潛力，圖中有涉及鈣、鐵、錳、銣、鍶和金。

RGB圖像如圖所示，分別為Ca-Fe-Mn (a)和Rb-Sr-Mn (b)，其中Au-Fe-Ca圖像的插圖突出了區域內的細節，并帶有罕見的顆粒和光譜。

[Ref.] C.G. Ryan, et al., “Maia Mapper: high de?nition XRF imaging in the lab”, J. Instrum. (2018).