我們收到一些關於使用液態金屬或铟合金液的問題，這些液體在室溫下含有铟和鎵，以及它們與不鏽鋼的反應。
許多科學家正積極尋找一種穩定的導熱液態材料來取代 NaK。我們關於液態铟/鎵金屬的資料表顯示 ，這些金屬對許多金屬都有腐蝕性。液態铟和鎵金屬(Indalloy 51E) 是否會與不鏽鋼發生反應？
這是我們的冶金學家Bob Jarret 的答案：
簡短回答：
鎵合金已通過測試，可取代反應器容器中的 NaK 液態金屬，且在高達 ~600°C 的溫度下表現仍可接受。它們也用於帶有浸入式不鏽鋼電極的開關中（製造/分解元件通常是鉭，以減少電弧損害）。我不認為在應用 Indalloy 51E 的溫度下，您會看到不銹鋼元件有任何磨損。
長答案：
任何液態金屬都會濕潤另一個乾淨的金屬表面。在實際的互動過程中，薄薄的氧、氮和碳層通常就足以防止濕潤（表面化學和助焊劑學的發展就是為了克服這些問題）。
鎵合金不需要任何助焊劑就能分解此表面層。這使得基底金屬與液態合金緊密接觸。如果基底金屬在鎵中有相當的溶解度，它就會溶解。溶解速度受限於從固體到液態合金的質量傳輸。溫度、湍流以及鎵在金屬中的溶解度都會影響速率。
如果曝露的溫度夠高，不銹鋼元素就會開始溶解到合金中。合金表面的湍流會破壞擴散邊界層，就像攪拌溶解咖啡中的糖一樣。在~400-600°C以下，不銹鋼中的鐵、鉻和鎳基本上與鎵互不相溶（耐火元素鉭、鎢、鉬、鋯、鈦等也是如此）。在此溫度以上，不銹鋼中的元素開始溶解於鎵中。
鋁與鎵屬於同一週期群，而且兩者的溶解範圍很廣-~20% 的鎵可溶解於固態鋁，而~1% 的鋁在熔點時可溶解於鎵。當鎵合金與鋁接觸時，基本上沒有任何擴散障礙可阻止鎵取代固體中的鋁而變成 Al-Ga 汞合金。
