液态金属表面能如何下降？使用表面活性剂可以吗？

什么是表面能？

表面能是恒温、恒压、恒组成情况下，可逆地增加物系表面积须对物质所做的非体积功。表面能的另一种定义是，表面粒子相对于内部粒子所多出的能量。表面能是创造物质表面时对分子间化学键破坏的度量。

表面能是创造物质表面时对分子间化学键破坏的度量。在固体物理理论中，表面原子比物质内部的原子具有更多的能量，因此，根据能量最低原理，原子会自发的趋于物质内部而不是表面。表面能的另一种定义是，材料表面相对于材料内部所多出的能量。由于表面层中的电子所处的表面势场与三维晶体内部不同，电子态就表现出特殊的性质。

液态金属

液态金属表面能下降的方法是什么？加入表面活性剂可以吗？下降原理是什么?

液态金属是指一种不定型金属，液态金属可看作由正离子流体和自由电子气组成的混合物。液态金属也是一种不定型、可流动液体的金属。
液态金属成形过程及控制，液态金属充型过程的水力学特性及流动情况充型过程对铸件质量的影响很大可能造成的各种缺陷，如冷隔、浇不足、夹杂、气孔、夹砂、粘砂等缺陷，都是在液态金属充型不利的情况下产生的。正确地设计浇注系统使液态金属平稳而又合理地充满型腔，对保证铸件质量起着很重要的作用。单质中只有水银是液态金属，镓、铷、铯是低熔点金属。

可以的，但是一定要确定表面活性剂的极性基团能够与金属的表面形成一定的物理/化学作用。否则表面性质不会牢固。

液态金属加入表面活性剂就成为合金了,一般降低表面能的最有效方式就是加入其他降低液态金属表面能的金属,表面能数据还要看液,固,气环境来分析,因此加入元素也要相应调节.

一般液态金属随着温度升高，本身表面能就会降低，如要继续降低的话，可以加入比基体金属表面张力更低的金属或其他元素，比方说Cu熔点附近表面张力1280 mn/m,加入硅就可以降到800多。查查手册吧，挑表面张力小的元素，注意实验的环境气氛，氧分压 等等。

加入比基体表面张力更低的金属或元素降低表面张力的原理是什么?

表面能的降低，是不是在同样的温度下，该金属的蒸发能力会变强（即更容易蒸发）

液态金属用什么显微镜观察？

观察液态金属需要使用X射线显微术，使用X射线光学是获得极限分辨率的成熟方法。这种成像技术是自多年来在同步加速器上进行的，因为它们可以提供高亮度的单色光束。近几十年来，以实验室光源为基础的光学X射线显微镜已经上市，X射线光学限制了光谱的带宽，因此需要高亮度和相对单色的X射线源。传统的实验室X射线显微镜通常使用大功率旋转阳极源。这种装置的缺点是高通量损失，因为光学器件的接受角将严格限制哪些辐射可以变得有用。一种金属射流X射线源提供了一个尖锐的，高强度的Kα线，从一个小焦点发射镓，使相当大比例的通量在光学装置中有用。这种更高的亮度使广泛的应用也可能在紧凑型光源上。

基于金属射流源的高精度Maia Mapper实验室级X射线荧光成像系统

Maia探测器阵列最初用于同步加速器高分辨率x射线荧光成像。目前，由于金属射流x射线源的高亮度、严格的发射调节和良好的光谱拟合，这项技术也可以在紧凑的实验室中使用。

MetalJet源配有X射线透镜的可以给出确定空间分辨率的32 µm焦距，它利用长距离的平移阶段，可以 对样品进行大面积的高分辨率扫描。由于高亮度金属射流x射线源和光学中的高通量增益，使曝光时间保持在较低水平。

岩心样品的例子显示了该方法同时识别多种元素的潜力，图中有涉及钙、铁、锰、铷、锶和金。

RGB图像如图所示，分别为Ca-Fe-Mn (a)和Rb-Sr-Mn (b)，其中Au-Fe-Ca图像的插图突出了区域内的细节，并带有罕见的颗粒和光谱。

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