Atomization of liquid metal is an essential process in a variety of production methods such as spray forming or laser sintering. A critical part of all atomization processes is the breakup of single droplets, also termed secondary atomization. While it has been widely analyzed for conventional liquids, studies focusing on the influence of the specific properties of liquid metals remain rare. To identify differences, this work investigates single liquid metal Galinstan droplets exposed to a shock-induced crossflow by recording the breakup with a high-speed camera. The experimental test series covers a Weber number range of 11-104, and results show that the breakup morphology of Galinstan droplets follows the known sequence of bag, bag-and-stamen, multimode, and shear stripping breakup. We identify transition Weber numbers of ~15, ~35, and ~80, respectively, but also show that transition between modes is a continuous process with gradual changes. Compared to conventional liquids, the initial deformation of Galinstan droplets is very similar with respect to the shape, the initial deformation time, and the maximum cross-stream diameter. In contrast, later stages of the breakup process show clear differences. We observe that the onset of breakup appears significantly earlier in non-dimensional time, that Galinstan bags inflate much less, and that the bag breakup does not exhibit the same phenomenology as that of a water droplet. Further differences in the droplet shape and fragmentation suggest that the elastic oxide layer forming on Galinstan plays an essential role.

液态金属的雾化是喷雾成型或激光烧结等各种生产方法中必不可少的过程。所有雾化过程的一个关键部分是单个液滴的破碎，也称为二次雾化。虽然它已被广泛用于传统液体的分析，但专注于液态金属特定性质影响的研究仍然很少见。为了识别差异，这项工作通过用高速相机记录破裂来研究暴露于冲击引起的横流的单个液态金属 Galinstan 液滴。实验测试系列涵盖了 11-104 的韦伯数范围，结果表明 Galinstan 液滴的破碎形态遵循袋、袋和雄蕊、多模和剪切剥离破碎的已知顺序。我们确定了~15、~35和~80的过渡韦伯数，分别，但也表明模式之间的转变是一个逐渐变化的连续过程。与传统液体相比，Galinstan 液滴的初始变形在形状、初始变形时间和最大横流直径方面非常相似。相比之下，分手过程的后期阶段表现出明显的差异。我们观察到，在无量纲时间中，破裂的开始出现得更早，Galinstan 袋的充气量要小得多，并且袋破裂没有表现出与水滴相同的现象学。液滴形状和碎片的进一步差异表明，在 Galinstan 上形成的弹性氧化层起着至关重要的作用。与传统液体相比，Galinstan 液滴的初始变形在形状、初始变形时间和最大横流直径方面非常相似。相比之下，分手过程的后期阶段表现出明显的差异。我们观察到，在无量纲时间中，破裂的开始出现得更早，Galinstan 袋的充气量要小得多，并且袋破裂没有表现出与水滴相同的现象学。液滴形状和碎片的进一步差异表明，在 Galinstan 上形成的弹性氧化层起着至关重要的作用。与传统液体相比，Galinstan 液滴的初始变形在形状、初始变形时间和最大横流直径方面非常相似。相比之下，分手过程的后期阶段表现出明显的差异。我们观察到，在无量纲时间中，破裂的开始出现得更早，Galinstan 袋的充气量要小得多，并且袋破裂没有表现出与水滴相同的现象学。液滴形状和碎片的进一步差异表明，在 Galinstan 上形成的弹性氧化层起着至关重要的作用。分手过程的后期阶段表现出明显的差异。我们观察到，在无量纲时间中，破裂的开始出现得更早，Galinstan 袋的充气量要小得多，并且袋破裂没有表现出与水滴相同的现象学。液滴形状和碎片的进一步差异表明，在 Galinstan 上形成的弹性氧化层起着至关重要的作用。分手过程的后期阶段表现出明显的差异。我们观察到，在无量纲时间中，破裂的开始出现得更早，Galinstan 袋的充气量要小得多，并且袋破裂没有表现出与水滴相同的现象学。液滴形状和碎片的进一步差异表明，在 Galinstan 上形成的弹性氧化层起着至关重要的作用。