一种彩色液态金属及其制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于液态金属材料领域，具体设及一种彩色液态金属及其制作方法。
【背景技术】
[0002] 液态金属通常是指一种在室溫附近为液态的金属，如烙点在3(TCW下的嫁或其合 金，也或是在稍高一些溫度范围如40°C-200°C期间能呈现液态的低烙点金属合金如祕铜 锡锋等材料。W往，由于液态金属的诸多属性和用途长期鲜为人知，运一大类功能材料较少 受到全球范围内的学术界和产业界重视。近年来，随着一系列重大进展的取得，液态金属 的重要应用价值逐步引起重视。在各种用途中，液态金属材料由于可W液体物态工作，流动 性很好，而其本身又具有天然的导电性，因而近年来被引入到新兴的印刷电子、功能器件3D 打印领域，成为独特重要的可印刷式电子材料。
[0003] 然而，已有的液态金属由于其自身物性或合金组成所限，所形成的液态金属自身 光泽大多呈银白色，色彩十分单一，运对于工业上不少对色彩和美观程度要求较高的印刷 或涂料应用场合，所形成电路与人们的审美观相距较远。事实上，随着社会发展和物质文化 生活水平的提高，对于许多新兴电子和消费电子产品，用户不再仅仅只满足于获得其基本 的电学功能，对于产品所体现的色彩和体验也提出大量需求。在很大程度上，色彩的确决定 了许多产品的功效。自然界颜色的千变万化和色相，构成了万紫千红、五彩窠纷的世界。从 屯、理学角度而言，不同颜色会对人体造成不同的感视，比如：柔和、鲜艳色彩，会带给人W喜 悦、快乐、屯、旷神怡等美的享受；反之，色彩失调甚至极端体现则会让人感到沉闷、灰屯、，甚 而影响到身屯、健康。
[0004] 遗憾的是，迄今为止，近年来所发展出的液态金属印刷电子墨水本身尚无法呈现 色彩功能，更难达到色彩的千变万化。显然，若能对具有可打印性的液态金属原理赋予其彩 色功能，将大大提升其独特性能，由此实现色彩丰富的印刷电子或3D金属制作，继而显著 增强产品的体验感和艺术价值。为此，本发明首次提出了彩色液态金属的技术概念，其目的 正在于提供具有各种色彩的液态金属及其制作方法，W期改观现有液态金属和颜料的既有 技术范畴。
[0005] 我们知道，颜料指的是能使物体染上颜色的物质，人类很早就知道使用颜料，如利 用有色±和矿石，在岩壁上作画和涂抹身体。同样，为使液态金属在保持导电性和流动性的 同时还能呈现出斑綱色彩，本发明提供了颜料加载措施，通过特定颜料与液态金属的配制， 可获得各式各样色彩的液态金属。
[0006] 有鉴于此，特提出本发明。
【发明内容】
[0007] (一）要解决的技术问题
[0008] 为克服现有材料技术的缺点和改变传统液态金属色彩单一W及传统颜料并不具 备导电性的现状，本发明提供一种彩色液态金属材料，通过在液态金属中加载本身带有色 彩的颜料来获得预期色彩的金属材料，可用于制作色彩细丽的电子电路或3D金属打印或 更多用途，本发明还提供了该彩色液态金属的制作方法。
[0009] (二）技术方案
[0010] 为实现上述目的，本发明提供一种彩色液态金属，所述彩色液态金属的原料包括 液态金属和颜料。
[0011] 所述液态金属包括低烙点合金。
[0012] 本发明所述低烙点合金，是指烙点低于232°C的易烙合金；通常由Ga、In、Sn、Bi、 Pb、化等低烙点金属元素组成。
[0013] 所述低烙点合金包括嫁、铜、锡、祕、锋、铅基合金中的一种或几种；
[0014] 进一步地，所述低烙点合金包括二元合金嫁铜、嫁锡、祕锡、铜祕、铜锡中的一种或 几种；或者所述低烙点合金包括=元合金嫁铜锡、祕铜锡、祕铜锋、铜锡锋、祕锡铜、祕铜儒 中的一种或几种；或者所述低烙点合金包括四元合金嫁铜锡锋、铜锡锋祕、祕铜锡银、锋祕 银铜中的一种或几种。 阳01引其中，所述嫁基合金中嫁含量为IOwt%-IOOwt% ;祕基合金中祕含量为lOwt% -95wt% ;铜基合金中铜含量为lOwt% -95wt%。
[0016] 优选地，所述嫁基合金中嫁含量为50wt% -90wt% ;祕基合金中祕含量为 50wt% -90wt%，铜基合金中铜含量为50wt% -90wt%。
[0017] 所述颜料包括天然颜料、人工合成颜料中的一种或几种。
[0018] 进一步地，所述天然颜料包括天然矿物颜料，如朱砂、红±、雄黄、孔雀绿、重质碳 酸巧、娃灰石、重晶石粉、滑石粉、云母粉、高岭±等中的一种或几种；或动物来源颜料，姻脂 虫红、天然鱼鱗粉等中的一种或几种；或植物来源颜料，如：藤黄、茜素红、說青等中的一种 或几种。
[0019] 所述人工合成颜料，包括铁白、锋领白、铅铭黄、铁蓝等无机颜料中的一种或几种； 或大红粉、偶淡黄、献菁蓝、哇叮晚酬等有机颜料中的一种或几种。
[0020] 进一步地，所述液态金属与所述颜料的质量比为10-100 : 1-10。
[0021] 为进一步降低颜料对液态金属的不利影响，本发明意外地发现，当颜料颗粒直径 为lnm-900nm时对液态金属导电性能影响最小；且还可W提升液态金属本身的防诱特性和 抗氧化性能。
[0022] 更进一步优选地，所述颜料颗粒直径为10nm-500nm。
[0023] 所述颜料可W直接添加到所述液态金属中；也可W将所述颜料预先添加到一些溶 剂中制成液态颜料后再与液态金属混合；运里所述的溶剂可为透明的娃橡胶、环氧树脂、 PDMS(聚二甲基硅氧烷）等材料，甚至可W是通过彩色油漆和涂料调色而成的溶剂；优选 地，所述颜料与所述溶剂的质量比为5wt% -90wt% ;由此可W根据具体配比获得不同色度 的液态金属材料。
[0024] 为进一步提升彩色液态金属的导电性能，优选地，所述彩色液态金属的原料还包 括纳米导电颗粒。
[00巧]优选地，所述纳米导电颗粒包括纳米级的金、银、铜、铁、氧化铁、儀、钻、CW及碳 纳米管、石墨締等中的一种或几种。
[0026] 优选地，所述纳米导电颗粒直径为lnm-900nm;优选为10nm-500nm。
[0027] 进一步优选地，所述液态金属与所述纳米导电颗粒的质量比为10-100 : 1-10。
[0028] 其中，所述纳米导电颗粒如纳米级的铁、氧化铁、儀、钻、礼等还可W改变彩色液态 金属的磁学特性；所述纳米导电颗粒如铜、金W及碳纳米管、石墨締等还具有调节液态金属 色彩的功效。
[0029] 另一方面，本发明还提供上述彩色液态金属的制作方法，包括W下步骤，
[0030] Sl:按需要选取所需原料，即液态金属、颜料，和/或纳米导电颗粒；
[0031] S2 :将所述液态金属处理为液态状态； 阳0巧S3 :将所述颜料加入到所述液态状态的液体金属中，揽拌均匀讯/或再加入所述 纳米导电颗粒，揽拌均匀。
[0033] 上述制作方法步骤Sl中：
[0034] 根据所需彩色液态金属的颜色，确定所述液态金属和颜料的用量比例。
[0035] 上述制作方法步骤S2中：
[0036] 所述将所述液态金属处理为液态状态的方法包括将所述液态金属置于空气中或 真空中恒溫处理。
[0037] 所述恒溫处理时间W所述液态金属转变为液态状态为宜；优选地，所述恒溫处理 时间为1-地。
[0038] 所述恒溫处理溫度W所述液态金属转变为液态状态为宜；优选地，所述恒溫处理 溫度高于或等于所述液态金属的烙点；进一步优选地，所述恒溫处理溫度高于所述液态金 属的烙点30-600°C。
[0039] 优选地，将所述转变为液态状态的液态金属揽拌后再进行步骤S3 ;进一步优选 地，用磁力揽拌器揽拌0. 5-化。 W40] 上述制作方法步骤S3中：
[0041] 所述揽拌时间优选为0. 5-化。
[004