Galinstan niet giftige kwik vervanger
Galinstan is de milieuvriendelijke vervanger van het giftige kwik dat per 1-1-2026 verboden is. Het is vloeibaar bij kamertemperatuur en is ontworpen als vervanger van kwik in thermometers. Deze Galium-Indium-Tin legering blijkt naast een bijzondere warmtegeleidingscoeffiziënt nog tal van andere bijzondere eigenschappen te hebben waardoor het een belangrijke rol zal spelen in moderne en innovatieve engineering
Physische basis eigenschappen Galinstan®:
Hoe ziet het eruit: bij kamertemperatuur vloeibaar, zilverkleurig
Geur: reukloos
Damppunt: > 1800 °C
Smeltpunt: 10,5–11 °C (Eutecticum), ca. - 19,5 °C
Dampdruk: bij 500 °C < 10 (-6) torr
Dichtheid: 6,44 g/cm 3
Elektrische weerstand: 0,435 Ohm
Viscositeit: 0,019 - 0,024 Pa s
Warmte geleidings coefficiënt: 16,5 W m-1K-1
Meer informatie op het Safety Data Sheet.
Veel gestelde vragen
Eigenschappen & Basiskenmerken
1. Wanneer wordt Galinstan® vloeibaar?
Galinstan® is een eutektische Legering, die bij ongeveer −19 °C vloeibaar wordt. Dat betekent, dat het onder normale omstandigheden bij kamertemperatuur al vloeibaar is.
2. Ab welcher Temperatur wird Galinstan® fest?
Galinstan® gefriert unterhalb von −19 °C. Dabei bildet sich eine feste metallische Phase, die im Aussehen einem erstarrten Schwermetall ähnelt.
3. Bis zu welcher Höchsttemperatur kann man mit Galinstan® arbeiten?
Galinstan® ist thermisch stabil bis ca. 500 °C. Ab ca. 200 °C beginnt es jedoch langsam zu oxidieren, insbesondere bei Kontakt mit Luft, was seine Eigenschaften beeinträchtigen kann.
4. Ist Galinstan® magnetisch?
Nein, Galinstan® ist diamagnetisch. Es wird also schwach von Magnetfeldern abgestoßen, zeigt aber keine magnetische Wechselwirkung wie Eisen oder Nickel.
5. Kann man den Schmelzpunkt verschieben?
Da Galinstan® eine eutektische Legierung ist, ist der Schmelzpunkt durch das Massenverhältnis der Bestandteile fest definiert. Eine gezielte Veränderung der Zusammensetzung würde eine andere Legierung ergeben.
6. Was ist die geringste Temperatur, die man erreichen kann, in der Galinstan® flüssig bleibt?
Die niedrigste Temperatur, bei der Galinstan® noch flüssig bleibt, liegt bei etwa −19 °C. Darunter erstarrt es zu einer festen Metallmischung.
7. Ist Galinstan® ein Eutektikum?
Ja. Galinstan® ist ein Eutektikum, da es bei einer bestimmten Zusammensetzung einen festen, einheitlichen Schmelzpunkt besitzt, der niedriger ist als der der Einzelbestandteile.
8. Hat Galinstan® eine hohe Reaktivität?
Galinstan® zeigt eine relativ hohe chemische Reaktivität gegenüber bestimmten Metallen wie Aluminium, was zu Korrosion und intermetallischer Diffusion führen kann. Inert gegen Glas oder Keramik.
9. Was sind die wichtigsten physikalischen Eigenschaften von Galinstan®?
Smeltpunt: −19 °C
Dichtheid: ca. 6,4 g/cm³
Elektrische geleidingscoëfficient: ca. 3,46 × 10^6 S/m
Opervlakte spanning: ca. 0,534 N/m
Warmtegeleidingscoëfficient: ca. 16,5 W/m·K
Viskositeit: laag, vergelijkbaar met water
Materiaalgedrag & corrosie
10. Welche Materialien sind für den direkten Kontakt mit Galinstan® geeignet?
Galinstan® ist kompatibel mit Keramik, Glas, PTFE, Edelstahl und anderen korrosionsbeständigen Materialien. Diese Materialien bleiben auch bei längerer Exposition strukturell stabil.
11. Welche Materialien sind nicht geeignet?
Aluminium ist ungeeignet, Kupfer, Messing und Nickel sind nur bedingt geeignet, da Galinstan® mit diesen Materialien chemisch reagiert oder Legierungsprozesse auslösen kann.
12. Wirkt Galinstan korrosiv auf Aluminium?
Ja, Galinstan® durchdringt die schützende Oxidschicht von Aluminium und führt zu starker Korrosion, was die Struktur und mechanische Integrität des Aluminiums zerstören kann.
13. Löst Galinstan® Aluminium auf?
Galinstan® greift Aluminium direkt an und "löst" es, indem es intermetallische Phasen bildet und die Oberfläche destabilisiert. Dies kann zu Versprödung oder Materialversagen führen.
14. Was für Beschichtungen kann man verwenden, um Kupfer resistent gegen Galinstan® zu machen?
Nickel-, Gold- oder keramische Beschichtungen eignen sich gut, um Kupferoberflächen gegen den Angriff durch Galinstan® zu schützen.
Thermische & mechanische Eigenschappen
15. Informationen zu Kompressibilität und thermischer Ausdehnung:
Isothermer Kompressibilitätskoeffizient: ca. 4,5 × 10^-6 Pa^-1
Volumenmodul: ca. 2 GPa
Wärmeausdehnungskoeffizient: ca. 1,2 × 10^-4 K^-1
Galinstan® dehnt sich bei Erwärmung deutlich aus, was bei Anwendungen mit engen Toleranzen zu berücksichtigen ist.
16. Wie hoch ist die spezifische Wärmeleitfähigkeit von Galinstan®?
Die Wärmeleitfähigkeit liegt bei ca. 16,5 W/m·K. Damit ist Galinstan® als Wärmeüberträger deutlich effektiver als Wasser oder Öl.
17. Wie hoch ist die elektrische Leitfähigkeit?
Galinstan ist elektrisch leitfähig. Mit ca. 3,46 × 10^6 S/m liegt sie bei etwa 16 % der Leitfähigkeit von Kupfer, aber deutlich über der von Quecksilber.
18. Hoe hoog is de oppervlaktespanning?
De oppervlaktespanning van Galinstan® ligt bij ca. 0,534 N/m bij 25 °C, wat bijdraagt aan de zeer goede hechting aan vele oppervlakken.
Chemische Reactiviteit & Oppervlakken
19. Wie kann man das Oxidieren von Galinstan® verhindern?
Lagerung unter Argon oder Stickstoff, Einsatz von Versiegelungsmitteln wie Silikonöl oder Einsatz antioxidativer Chemikalien (z. B. Natriumdithionit) reduzieren Oxidation.
20. Wie funktioniert die Benetzung von Glas mit Galinstan®?
Galinstan® bildet beim Kontakt mit Sauerstoff eine Oxidhaut, die eine Benetzung von Glas begünstigt. Die Oxidhaut verändert die Oberflächenspannung und führt zur Haftung.
21. Warum haftet Galinstan® an vielen Oberflächen?
Aufgrund der Oxidhaut haften Galinstan®-Tropfen an Metallen, Glas oder Kunststoffen. Diese Haftung ist problematisch bei Reinigungsprozessen oder in Mikrosystemen.
Veiligheid & Milieu
22. Ist Galinstan® giftig?
Galinstan® ist ungiftig und für Mensch und Umwelt relativ unbedenklich. Es enthält kein Quecksilber, ist jedoch nicht für den Verzehr geeignet.
23. Ist Galinstan® ein Gefahrgut?
Grundsätzlich - Nein, es gilt laut internationalen Transportbestimmungen nicht als Gefahrgut und kann unter normalen Bedingungen verschickt werden. Es ist aber auch Mengenabhängig. Ausnahme Lufttransport.
24. Ist Galinstan® umweltfreundlich?
Ja, es ist eine umweltfreundlichere Alternative zu Quecksilber, aber aufgrund der enthaltenen Metalle nicht biologisch abbaubar.
Toepassingen
25. Wo wird Galinstan® eingesetzt?
Galinstan® wird in Fieberthermometern, flexiblen Elektronikbauteilen, als Kühlmittel, in Aktuatoren sowie als Quecksilberersatz in verschiedenen Messgeräten verwendet.
26. In welchen Branchen?
Medizintechnik, Robotik, Weichelektronik bzw. Soft Robotics, Luftfahrt, Raumfahrt, Leistungselektronik, Mikroelektronik, Sensortechnologie und Forschung.
27. Wird Galinstan® in der Luftfahrtindustrie genutzt?
Teilweise, insbesondere für Kühlungen, adaptive Strukturen oder intelligente Sensorik.
28. Wird Galinstan® in Hochleistungselektronik genutzt?
Ja, für Hochstromanwendungen, flexible Schaltungen und als flüssiger Leiter in Hochfrequenztechnik.
29. Kann man Galinstan® als Kühlmittel benutzen?
Ja, wegen seiner hohen Wärmeleitfähigkeit eignet es sich als flüssiges Kühlmedium, besonders in Mikrokanalkühlern oder in Vakuumapparaturen.
30. Wie lange ist Galinstan® haltbar?
Bei trockener und luftdichter Lagerung ist Galinstan praktisch unbegrenzt haltbar.
31. Wie wird Galinstan® transportiert?
In dichten Glas-, Kunststoff- oder Metallcontainern, vorzugsweise unter Schutzgas oder in versiegeltem Zustand.
Varianten & Recepten
32. Welche Mischungen gibt es bei Galinstan®?
Typisch: Es existieren viele Abwandlungen mit veränderten Verhältnissen für spezifische Eigenschaften wie Viskosität oder Leitfähigkeit. Wir erörtern die perfekte Mischung und Zusatzstoffe gerne mit Ihnen.
33. Worin unterscheiden sich die Mischungen?
Verschiedene Mischungsverhältnisse beeinflussen den Schmelzpunkt, die Reaktivitat, die Leitfähigkeit und die Benetzbarkeit.
34. Gibt es einen Unterschied zwischen EGalnSN und Galinstan®?
EGalnSN ist eine spezielle Variante mit elektronikspezifischer Reinheit und Kontrolle der Metallanteile zur besseren Kompatibilität in Halbleiterprozessen.
35. Was unterscheidet Galinstan® von der Basisrezeptur?
Die Basisrezeptur ist eher akademisch definiert, Galinstan® ist eine markenrechtlich geschützte, stabilisierte Version.
Overig
36. Kann man Galinstan 1:1 als Quecksilberersatz einsetzen?
In vielen Anwendungen (z. B. Thermometer, Kontaktmaterialien) ja. In anderen (z. B. Barometer) ist die höhere Oberflächenspannung nachteilig.
37. Wat betekent eutectische Legering met betrekking tot Galinstan?
Een eutecticum is een Legerung met nauwkeurig gedefinieerde samenstellingsverhouding, waarbij de legering een minimaal smeltpunt heeft. Galinstan® smelt dus bij −19 °C, hoewel haar aparte samenstellende materialen een hoger smeltpunt hebben.
