[发明专利]一种彩色液态金属及其制备方法

说明书

本发明提供了一种彩色液态金属及其制备方法。所述彩色液态金属包括液态金属和包裹在所述液态金属表面具有颜色的氧化物层。本发明的彩色液态金属优选为表面呈黄色、金色、黑色、紫红色、蓝色、绿色等的变色液态金属材料，不同于不经过处理的镓及镓基合金等银白色室温液态金属，优选使用电化学氧化方法使液态金属表面包裹一层不同于自然形成的极薄微纳米尺度的氧化膜，尺度为1μm左右，可以呈现出所需颜色的光泽。本发明提供的制备方法简单，不损害液态金属导电性，打破了以往银白色液态金属的单一，并为制造出彩色液态金属实现液态金属彩绘提供了可能。

技术领域

本发明涉及液态金属材料领域，更具体地，涉及一种彩色液态金属及其制备方法。

背景技术

近年来，液态金属作为一种新兴材料进入了人们的视野。液态金属通常指的是在室温下为液态的金属，它既具有良好的流动性，又有金属卓越的导电性、导热性。然而能够在室温或接近室温的条件下保持液态的金属并不多，主要有汞、镓及其合金、碱金属合金、铷、铯、钫等，在这些金属中，铷、铯、钫为放射性金属，碱金属合金化学性质非常活泼，保存、使用时对环境要求极为严格，很难被人们在日常生活中所利用。汞是最常见的液态金属，在制药、电子器件制造、温度计及光学仪器制造等方面有广泛的应用，但是汞的蒸汽压低，在室温下很容易挥发，且挥发产生的汞蒸汽有剧毒，使用不当很容易对人体产生危害。而镓及其合金因其安全低毒、性质稳定的优点在这几类液态金属中脱颖而出，成为应用的热点。

随着一系列重大突破和进展的取得，围绕室温液态金属的基础及应用技术研究逐渐成为国际热门的重大科技前沿，并正为人类高新能源、电子信息、先进制造、柔性电路、国防军事安全，以及生物医疗健康技术的发展带来颠覆性的变革。然而，相比于传统的有色金属所呈现出的丰富色彩，镓及其合金材料一沉不变的银白色就难免显得比较单一，目前电子打印和彩绘方面对于彩色液态金属的需求也是越来越强烈，目前并没有一种实现彩色液态金属制备的简便方法。

发明内容

针对液态金属单一的色彩缺陷，本发明提供一种彩色液态金属，通过在液态金属表面包裹带有色彩的氧化层来获得预期色彩的金属材料，改变液态金属颜色单调，只能呈现银白色的现状，得到不损害导电性的前提下，表面着黄色、金色、紫红、蓝绿或黑色等一系列光泽的液态金属，满足在电子打印等领域运用液态金属时对其多彩性的要求。

本发明提供一种彩色液态金属，包括：液态金属和包裹在液态金属表面具有颜色的氧化物层。

其中，氧化物层的厚度为0.5μm-20μm，优选为1μm。

其中，本发明的彩色液态金属的电阻值在10欧姆以内，依然是电的良导体。

其中，氧化物层通过在电解质环境中使用电化学方法包裹在液态金属表面。

通过电化学方法使液态金属表面附着不同微观结构的氧化物，根据氧化程度的不同，氧化物可呈黄色、金色、紫红、蓝绿或黑色等颜色，从而使得液态金属呈现出黄色、金色、紫红、蓝绿或黑色等颜色。

其中，可以使用本领域中常用的电化学方法来实现，优选为化学稳定高导电基底牺牲金属法或阳极氧化法。

使用上述方法使得液态金属随时间产生银白-淡黄-金色-紫红-蓝绿-黑色一系列连续色彩的变化的液态金属，本领域技术人员可以根据所需颜色来调控反应时间。