一種新型“金屬玻璃”日前在美國橡樹嶺國家實驗室研製成功。這個在科學界引起轟動的成果,出自兩名華裔科學家之手。此間出版的中國《人民日報》19日刊登文章《新型“金屬玻璃”問世》,詳細介紹了這種新型非晶態鋼材的結構和特性。現將文章摘發如下:
金屬是一種典型的晶體材料,它的許多特性是由其內部晶體結構決定的;而玻璃卻是一種非晶體材料,固態玻璃和液態玻璃內部原子呈無序排列。1960年,美國科學家皮·杜威等首先發現某些液態貴金屬合金在冷卻速度非常快的情況下成爲非晶態金屬,具有類似玻璃的某些結構特徵,故稱爲“金屬玻璃”。一開始,這種金屬玻璃大都是很薄的帶狀材料,應用受到限制。20世紀80年代,隨着“塊體金屬玻璃”的問世,應用纔有所推廣。
塊體金屬玻璃主要是以鋯或鉑等作爲主要元素機體,成本非常高。材料科學家們20年來一直在尋找便宜的大塊金屬玻璃,直到現在才取得突破性進展。目前他們研究出來的這代金屬玻璃,以50%的鐵,加上鉬、釔、錳、碳、硼、鉻和鈷等化學元素,混合而成。首先,在技術上,合金的玻璃形成能力大爲增強;其次,成本較低;三是產品的尺寸比過去大。更主要的是,通過對非晶態合金形成機理的詳細研究,人們對此類材料的製備、形成能力以及所涉及的凝固過程都有了進一步的認識。
這種新型金屬玻璃最主要特點和優勢是:硬度是常規鋼材的兩倍;由於內在組合沒有縫隙,所以有很強的抗腐蝕能力,不變質,重量輕;在一定的溫度下有很高的柔性,可以像泥巴一樣,怎麼捏都可以,但完全冷卻後又非常堅硬。其不足之處是韌性不夠理想。
此類材料的用途非常廣泛。由於它的超常堅硬,在軍事上可以用於製造槍炮子彈、導彈和裝甲車等。在體育上,適合於許多體育用品,比如用在高爾夫球杆上。它也可以用在電腦和手機的外殼上。它的性能和特點更爲許多珠寶商帶來商機。
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