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。
© 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
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
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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 : MISISАндрей Базлов
Андрей Базлов
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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。