06:29 2020年11月30日
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俄羅斯國家研究型工藝大學(NUST MISIS)的學者們發明瞭一種處理立體金屬玻璃的獨特方法。研究者們說,他們成功找到了能夠極大提高這些富有前景的材料的質量的處理條件。研究結果發表在《合金與化合物雜誌》上。

與結晶形態不同的是,金屬玻璃(無定形或非晶金屬)是一種彼此互相遠離的原子缺乏排列規律性的材料。學者們解釋說,因此它們的特點是強度高、彈性高、抗腐蝕性高和其它性質,因此儀器製造、機械製造、醫學和磁—電工學非常需要金屬玻璃。 

研究項目科研負責人、俄羅斯國家研究型工藝大學(NUST MISIS)教授德米特里·盧茲金
© 照片 : MISIS
研究項目科研負責人、俄羅斯國家研究型工藝大學(NUST MISIS)教授德米特里·盧茲金

俄羅斯國家研究型工藝大學(NUST MISIS)的專家們解釋說,廣泛應用這種材料的一個障礙是它們的脆度高。研究者們深信,塊體金屬玻璃的新型處理方法有助於消滅這個問題。 

「合金成分和煉製合金系統的選擇有助於我們繞過這個問題:在比玻璃固化(glassification (vitrification)溫度低100度左右的情況下逐漸冷卻,有助於使金屬玻璃避免脆性,取得立體樣本的增塑作用和樣本的硬化」,——研究項目科研負責人、俄羅斯國家研究型工藝大學(NUST MISIS)教授德米特里·盧茲金解釋說。 

© 照片 : MISIS
Андрей Базлов
學者們說,合金最初的無定形矩陣的分解方式影響著所獲取材料的性質。視樣本的幾何形狀而定——立體或帶狀——能取得不同結果。 

 「對立體樣本而言,通過把均質無定形相分解為兩個,達到在室溫下伸長率為1.5%的情況下提高可塑性。對於帶狀樣本而言,達到硬度提高25%,這是在保持彎曲和壓縮彈性的情況下,通過分離7納米左右的二次無定形相玻璃狀納米粒子來確保的」——發明這種方法的研究者、俄羅斯國家研究型工藝大學(NUST MISIS)有色金屬金屬學系年輕工作人員安德烈·巴茲洛夫介紹說。 

學者們解釋說,由於價格高,Zr-Cu-Fe-Al系統合金不能被用作主要結構材料。但他們相信,所建議的這種技術可能被用到鈦合金等其它無定形合金中。新方法有助於簡化為金屬玻璃增添必要性質的過程,由此擴大它們的應用範圍。

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