Άμορφα μέταλλα
From Wikipedia, the free encyclopedia
Τα άμορφα μέταλλα, καλούμενα και υαλώδη μέταλλα, ή μεταλλικά γυαλιά, (όπως αναφέρονται συχνά) είναι στην ουσία κράματα τα οποία έχουν άμορφη στερεά δομή, σε αντίθεση με τα συνήθη κρυσταλλικά μέταλλα τα οποία στερεοποιούνται σε κάποιο κρυσταλλικό σύστημα.
Η πρώτη εργαστηριακή παρασκευή άμορφου μετάλλου που συντέθηκε με Βαφή υγρού (liquid quenching) στο κράμα χρυσού - πυριτίου (Au-Si) έγινε το 1959, στο Τεχνολογικό Ινστιτούτο της Καλιφόρνιας από τον Ντούβεζ και τους συνεργάτες του. Από τότε έχει παρασκευαστεί ένας μεγάλος αριθμός άμορφων μετάλλων όπως με ευγενή μέταλλα, μεταβατικά μέταλλα, πυρίμαχα μέταλλα και κράματα βασισμένα σε σπάνια μέταλλα. Τα άμορφα μέταλλα έχουν επιτευχθεί σε συστήματα κραμάτων, σημαντικά για τις μηχανικές τους ιδιότητες, που περιέχουν ως κύριο συστατικό Fe, Co, Ni, Cu ή Ti, και αυτά τα κράματα έχουν χρησιμοποιηθεί εμπορικά[εκκρεμεί παραπομπή] λόγω των καλών μηχανικών, φυσικών και χημικών ιδιοτήτων[εκκρεμεί παραπομπή]. Εκτός από τα ανωτέρω περιγραφέντα συστήματα κραμάτων, η αναζήτηση των άμορφων κραμάτων βασισμένων σε Αl και Mg έχει ακολουθηθεί ενεργά στοχεύοντας σε υψηλής αντοχής υλικά με χαμηλή πυκνότητα. Τα πρώτα επιτυχή δεδομένα, όσον αφορά το σχηματισμό άμορφων κραμάτων, που εκθέτουν καλή ολκιμότητα και υψηλή αντοχή παρουσιάστηκαν το 1987 για κράματα βασισμένα σε Al και το 1988 για κράματα βασισμένα σε Mg. Στην ανάπτυξη των νέων άμορφων κραμάτων σε συστήματα βασισμένα σε Α1 και Mg, η διάλυση σπάνιων στοιχείων της γη εμφανίζεται να παίζει κυρίαρχο ρόλο στο σχηματισμό της άμορφης φάσης όπως και η εμφάνιση των ενδιαφερουσών ιδιοτήτων των άμορφων κραμάτων [1].
Τα άμορφα κράματα έχουν υψηλή αντοχή, υψηλή σκληρότητα, υψηλή θερμοκρασία κρυστάλλωσης, υψηλού κορεσμού μαγνητική επαγωγή, χαμηλή δύναμη πίεσης, υψηλή μαγνητική διαπερατότητα και ιδιαίτερα χαμηλή επιδείνωση των μαγνητικών ιδιοτήτων με τη πάροδο του χρόνου και έχουν τύπο σύνθεσης:
όπου το Τ είναι τουλάχιστον ένα από το Fe, Co και Ni, το X είναι τουλάχιστον ένα από Zr, Ti, Hf και τα Y, Z είναι τουλάχιστον ένα από τα B, C, Si, Al, Ge, Bi, S και P, το a 70-98 atomic %, το b δεν είναι περισσότερο από 30 atomic %, το c δεν είναι περισσότερο από 15 atomic %, σύνολο του a, b και c είναι 100 atomic %, το M είναι τουλάχιστον ένα από το Mo, Cr, W, V, Nb, Ta, Cu, Mn, Zn, Sb, Sn, Be, Mg, Pd, Pt, Ru, Os, Rh, Ir, Ce, La, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb και Dy, το a' είναι 70-98 atomic %, το b' δεν είναι περισσότερο από 30 atomic %, c' δεν είναι περισσότερο από 15 atomic %, d δεν είναι περισσότερο από 20 atomic %, και σύνολο των a', b', c' και d είναι 100 atomic %[ασαφές] [2].