เป็นโลหะและแก้ว แก้วเมทัลลิกและวิธีการผลิตแก้วเมทัลลิก

แก้วโลหะ(โลหะผสมอสัณฐาน โลหะคล้ายแก้ว เมตแก้ว)- โลหะผสมในสถานะคล้ายแก้ว ขึ้นรูปที่ super เย็นเร็วโลหะหลอมเหลวเมื่อป้องกันการตกผลึกด้วยการทำให้เย็นลงอย่างรวดเร็ว (อัตราการทำความเย็น< 10 6 К/с).

แว่นตาโลหะเป็นระบบ metastable ที่ตกผลึกเมื่อถูกความร้อนที่อุณหภูมิ ~ 1/2 ที ตร.การให้ความร้อน เมื่อการเคลื่อนที่ของอะตอมเพิ่มขึ้น จะค่อยๆ นำโลหะผสมอสัณฐานผ่านชุดของสถานะที่แปรสภาพได้ไปสู่สถานะผลึกที่เสถียร แว่นตาโลหะจำนวนมากมีประสบการณ์การผ่อนคลายโครงสร้างที่อุณหภูมิสูงกว่าอุณหภูมิห้อง การกำหนดความเครียดจากการเปลี่ยนรูปช่วยเพิ่มความคล่องตัวในการแพร่และการจัดเรียงโครงสร้างใหม่ที่เกี่ยวข้องของโลหะผสม

องค์ประกอบของแก้วโลหะมักแสดงโดยสูตร M 80 X 20 โดยที่ M คือการนำส่ง (Cr, Mn, Fe, Co, Ni เป็นต้น) หรือโลหะมีตระกูล และ X เป็นโลหะที่ไม่ใช่โพลีวาเลนต์ (B, C , N, Si, P, Ge เป็นต้น) ซึ่งเป็นองค์ประกอบที่ก่อให้เกิดแก้ว

แก้วโลหะแตกต่างจากโลหะผสมที่เป็นผลึกเนื่องจากไม่มีข้อบกพร่องทางโครงสร้าง เช่น ตำแหน่งงานว่าง ความคลาดเคลื่อน ขอบเขตของเกรน และด้วยความเป็นเนื้อเดียวกันทางเคมีที่มีเอกลักษณ์เฉพาะ: ไม่มีการคัดแยก โลหะผสมทั้งหมดเป็นแบบเฟสเดียว

ลักษณะโครงสร้างของแก้วโลหะเป็นตัวกำหนดว่าไม่มีแอนไอโซโทรปีของคุณสมบัติของผลึก ความแข็งแรงสูง ความต้านทานการกัดกร่อนและการซึมผ่านของแม่เหล็ก และการสูญเสียการกลับตัวของสนามแม่เหล็กต่ำ

คุณสมบัติทางเคมีกายภาพของแก้วโลหะแตกต่างอย่างมากจากโลหะผสมที่หล่อ ลักษณะเฉพาะ ทรัพย์สินของผู้บริโภคแว่นตาโลหะมีความแข็งแรงสูงรวมกับความเหนียวที่ดีและทนต่อการกัดกร่อนสูง แว่นตาโลหะบางชนิดเป็นเฟอร์โรแมกเนติกที่มีการบีบบังคับต่ำมากและมีความสามารถในการซึมผ่านของแม่เหล็กสูง (เช่น Fe 80 B 20) ในขณะที่รุ่นอื่นๆ มีลักษณะเฉพาะด้วยการดูดซับเสียงที่ต่ำมาก (โลหะผสมหายากที่มีโลหะทรานซิชัน) แว่นตาโลหะมีการใช้กันอย่างแพร่หลายเนื่องจากคุณสมบัติทางแม่เหล็กและการกัดกร่อน

แว่นตาเมทัลลิกชนิดอ่อนแม่เหล็กผลิตขึ้นโดยใช้ Fe, Co, Ni โดยเพิ่ม 15 ... 20% ขององค์ประกอบอสัณฐาน B, C, Si, P. .6 T) และแรงบีบบังคับต่ำ (32...35 mA /ซม.) โลหะผสมอสัณฐาน Co 66 Fe 4 (Mo, Si, B) 30 มีค่าการเหนี่ยวนำแม่เหล็กที่ค่อนข้างต่ำ (0.55 T) แต่คุณสมบัติทางกลสูง (900 ... 1,000 HV)

เฉพาะโลหะผสมอสัณฐานที่เสถียรเท่านั้นที่มีความต้านทานการกัดกร่อนสูง ดังนั้นสำหรับการผลิตชิ้นส่วนที่ทนต่อการกัดกร่อนจึงใช้แว่นตาโลหะที่ทำจากเหล็กและนิกเกิลซึ่งมีโครเมียมอย่างน้อย 3 ... 5% และองค์ประกอบอื่น ๆ ความเข้มข้นวิกฤตของโครเมียม ซึ่งรับรองความเสถียรของโลหะผสมอสัณฐาน ถูกกำหนดโดยอัตราส่วนระหว่างองค์ประกอบโลหะผสมของโลหะผสมกับกิจกรรมของตัวกลางที่กัดกร่อน ความต้านทานของแก้วโลหะต่อการกัดกร่อนลดลงโดยกระบวนการที่ช่วยเพิ่มความหลากหลายทางเคมี กล่าวคือ:

การปรากฏตัวของความผันผวนในองค์ประกอบทางเคมี การแยกเฟสอสัณฐานเดิมออกเป็นสองเฟสอสัณฐานหรือเฟสอื่นด้วย องค์ประกอบทางเคมี;

· การเปลี่ยนแปลงของเฟสอสัณฐานเป็นส่วนผสมสองเฟสหรือหลายเฟสของผลึกที่มีองค์ประกอบทางเคมีต่างกัน

· การก่อตัวของเฟสผลึกขององค์ประกอบทางเคมีเดียวกันกับเมทริกซ์โดยรอบ

คูลลิ่ง? 106 K / s). การกระจายความร้อนอย่างรวดเร็วจะเกิดขึ้นได้หากอย่างน้อยหนึ่งขนาดของตัวอย่างที่จะผลิตมีขนาดเล็กเพียงพอ (ฟอยล์ เทป ลวด) โดยการรีดหยดหลอมระหว่างทั่งที่เย็นแล้ว จะได้ฟอยล์ที่มีความกว้าง 15–25 มม. และหนา 40–70 µm และโดยการหล่อเย็นบนดรัมหมุน (ดิสก์) หรือโดยการรีดเจ็ทระหว่างสองม้วน เทป 3-6 กว้าง มม. และหนา 40-100 µm โดยการบีบละลายให้เย็นลง M. s ก็สามารถทำได้ ในรูปแบบของเส้นลวด

องค์ประกอบ MS: = 80% เฉพาะกาล (Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Zr, Pr, ฯลฯ ) หรือโลหะมีตระกูลและประมาณ 20% โพลิวาเลนต์อโลหะ (B, C, N, Si, P, Ge เป็นต้น) ซึ่งทำหน้าที่เป็นองค์ประกอบการขึ้นรูปแก้ว ตัวอย่าง ได้แก่ โลหะผสมไบนารี (Au81Si19, Pd81Si19 และ Fe80B20) และโลหะผสมเทียมที่ประกอบด้วยส่วนประกอบตั้งแต่ 3-5 อย่างขึ้นไป MS - ระบบ metastable, to-rye ตกผลึกเมื่อถูกความร้อนที่อุณหภูมิเท่ากับประมาณ 1/2 อุณหภูมิหลอมเหลว

ม.เรียนกับ. ให้คุณสำรวจธรรมชาติของโลหะ, แม่เหล็ก. และเซนต์ทีวีอื่นๆ โทร. สูง (ใกล้ถึงขีดจำกัดทางทฤษฎีสำหรับคริสตัล) ร่วมกับความเหนียวสูงและความต้านทานการกัดกร่อนสูงทำให้ M. s. องค์ประกอบเสริมความแข็งแกร่งที่มีแนวโน้มสำหรับวัสดุและผลิตภัณฑ์ ม. (เช่น Fe80B20) - เฟอร์โรแม่เหล็กที่มีแรงบีบบังคับต่ำมากและการซึมผ่านของแม่เหล็กสูง ซึ่งกำหนดการใช้งานเป็นวัสดุแม่เหล็กอ่อน แม็กนอสัณฐานที่สำคัญอีกประเภทหนึ่ง วัสดุ - โลหะผสมของแรร์เอิร์ธกับโลหะทรานซิชัน การใช้พลังงานไฟฟ้ามีแนวโน้ม และอะคูสติก sv-in M. s. (ความต้านทานไฟฟ้าขึ้นอยู่กับอุณหภูมิสูงและต่ำ เสียงอ่อน)

พจนานุกรมสารานุกรมทางกายภาพ. - ม.: สารานุกรมโซเวียต. . 1983 .

แก้วโลหะ

(metglasses) - วาไรตี้ โลหะอสัณฐานโลหะผสมอสัณฐานกับโลหะ ประเภทของการนำไฟฟ้า to-rye ไม่มีลำดับระยะยาวในอวกาศ การจัดเรียงของอะตอมและมีลักษณะเฉพาะด้วยกล้องจุลทรรศน์ ค่าสัมประสิทธิ์ ความหนืดเฉือน Pa. พวกเขาทำในรูปแบบของฟิล์ม, เทปและสายไฟด้วยความช่วยเหลือพิเศษ เทคโนโลยี วิธีการ (ดับจากการหลอมเหลวที่อัตราการทำความเย็นโดยทั่วไปประมาณ 10 V K/s การพ่นด้วยความร้อนหรือในสุญญากาศบนพื้นผิวที่ระบายความร้อน เป็นต้น) ซึ่งนำไปสู่การแข็งตัวอย่างรวดเร็วของส่วนประกอบอัลลอยด์ในช่วงอุณหภูมิที่ค่อนข้างแคบประมาณ t . อุณหภูมิการเปลี่ยนสถานะคล้ายแก้ว ที ก.

นางสาว. มีการผสมผสานที่เป็นเอกลักษณ์ของกลไกสูง, แม็ก, ไฟฟ้า และคุณสมบัติการกัดกร่อน

นางสาว. มีความแข็งเป็นพิเศษและมีความแข็งแรงสูง เช่น s ที่สำหรับ M. s. Fe 80 B 20 ถึง 3.6-10 ° N / m 2 (370 kgf / mm 2) ซึ่งเกินค่าของ s ที่ เหล็กที่ดีที่สุด; ด้วยเหตุนี้ M. s. ใช้สำหรับเสริมแรงในคอมโพสิต วัสดุ (คอมโพสิต)

โดยแม็ก. คุณสมบัติของม.ด้วย แบ่งออกเป็นสองประเภทที่สำคัญทางเทคโนโลยี นางสาว. คลาส "โลหะทรานซิชันเฟอร์โรแมกเนติก (Fe, Co, Ni ในจำนวน 75-85%) - อโลหะ (B, C, Si, P - 15-25%)" คือ วัสดุแม่เหล็กอ่อนมีน้อย บังคับ N กับเนื่องจากไม่มี magn.-crystal anisotropy (แมโครสโคปิก) แอนไอโซโทรปีแม่เหล็กเนื่องจากการต่อแรงแม่เหล็กที่ไม่เป็นศูนย์ หรือต่อ ความเครียดซึ่งสามารถลดลงได้ในระหว่างการหลอมรวมทั้งเหนี่ยวนำให้เกิด anisotropy ในการจัดเรียงอะตอมที่อยู่ใกล้เคียง) โครงสร้างอะตอมแม่เหล็กหลัก ระบบดังกล่าวสามารถแสดงเป็นชุดของแม่เหล็กที่มีการแปลเป็นภาษาท้องถิ่นแบบขนาน ช่วงเวลาที่ไม่มีการออกอากาศ เป็นระยะในช่องว่าง ตำแหน่ง และด้วยผลกระทบของสภาพแวดล้อมในท้องถิ่นของแม่เหล็ก ไอออนสามารถเปลี่ยนแปลงขนาดได้ (ดู แม่เหล็กอสัณฐาน)นางสาว. ของชั้นนี้มีวงรอบเกือบสี่เหลี่ยม ฮิสเทรีซิสแม่เหล็กที่มีค่าความอิ่มตัวของสีสูง B s ซึ่งรวมกับจังหวะสูง ไฟฟ้า ความต้านทาน r และดังนั้นการสูญเสียต่ำที่ทำให้ M. s. เมื่อเทียบกับวิศวะไฟฟ้า เหล็กเป็นที่ต้องการมากกว่าเมื่อใช้ เช่น ในหม้อแปลงไฟฟ้า

ลักษณะเปรียบเทียบผลึกบางส่วน และโลหะผสมอสัณฐานที่อ่อนนุ่มจากแม่เหล็กต่างประเทศ (เช่นเดียวกับบ้านเกิดแห่งหนึ่ง M. p. 94 ZhSR - A ขึ้นอยู่กับเหล็ก) แสดงในตาราง

นางสาว. คลาส "ธาตุหายาก - เฉพาะกาล ง-โลหะ" ที่ปกติเตรียมมาในรูปของฟิล์มที่ใช้แคโทดสปัตเตอร์ในบางกรณี (Gd - Co, Gd - Fe) เผยให้เห็นโครงสร้างเฟอร์โรแมกเนติกแบบคอลลิเนียร์พร้อมคุณสมบัติที่มีแนวโน้มจะสร้างอุปกรณ์ที่มีหน่วยความจำบน โดเมนแม่เหล็กทรงกระบอก(CMD) เช่น การทำให้เป็นแม่เหล็กที่อิ่มตัวต่ำ เอ็ม s และ anisotropy สูงตั้งฉากกับระนาบฟิล์ม ในกรณีอื่นๆ ส่วนใหญ่ ไอออนเดี่ยวแบบแรงที่มีการกระจายแบบสุ่มของแกนการทำให้เป็นแม่เหล็กอย่างง่าย ซึ่งมีอยู่ในไอออนของแรร์เอิร์ธที่มีโมเมนตัมเชิงมุมโคจรไม่เป็นศูนย์ มักจะนำไปสู่ ​​M. s คลาสนี้ถึงชาวติช โครงสร้างแบบไม่มีคอลลิเนียร์ ปั่นแก้ว.

ลักษณะเปรียบเทียบของผลึกที่อ่อนตัวด้วยแม่เหล็กและโลหะผสมอสัณฐาน (ที่ 300 K)

* ตู่ c คืออุณหภูมิการเปลี่ยนสถานะเป็นสถานะพาราแมกเนติก ( จุดคิวรี).

** Metglass - ลงทะเบียน เครื่องหมายการค้าพันธมิตรเคมิคอลคอร์ปอเรชั่น

จากไฟฟ้า คุณสมบัติของม.ด้วย naib ไฟฟ้าตกค้างจำนวนมาก ความต้านทาน (โดยปกติมากกว่าของผลึกแอนะล็อก 2-4 เท่า) และค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิต่ำ ความต้านทาน (นอกช่วงอุณหภูมิของกระบวนการคลายโครงสร้างและการตกผลึก)

แถว ม. คลาส "โลหะทรานซิชัน - อโลหะ" ด้วยการเพิ่ม Cr และ P เผยให้เห็นการยกเว้น, ความต้านทานการกัดกร่อนในสภาพแวดล้อมที่ก้าวร้าว, เกินหลายอย่าง ลำดับความทนทานของเหล็กกล้าไร้สนิม ความผิดปกติของโครงสร้างอะตอมของ M. s. ยังเป็นสาเหตุของความต้านทานสูงของคุณสมบัติของรังสี

โครงสร้างอสัณฐานของ MS ซึ่งแพร่กระจายได้มีอายุการใช้งานยาวนานมาก ตัวอย่างเช่น ค่าประมาณของช่วงเวลาของการทำงาน ซึ่งกำหนดโดยการเริ่มต้นกระบวนการตกผลึก ให้ค่า M. s.oc ที่เสถียรน้อยที่สุดตัวใดตัวหนึ่ง 550 ปีที่ 175 0 C และ 25 ปีที่ 200 0 C

ลักษณะเฉพาะของร่างกาย คุณสมบัติของม.ด้วย เป็นผลมาจากธรรมชาติอสัณฐานของโครงสร้าง (ความเป็นเนื้อเดียวกันทางเคมีไม่มีขอบเขตของเมล็ดพืชและข้อบกพร่องเชิงเส้นของประเภท ความคลาดเคลื่อน)ในการเอ็กซ์เรย์ อิเล็กตรอนและนิวตรอนกรัมของ M. s. มีหลายอย่าง รัศมีกระจายซึ่งอธิบายโดยใช้ฟังก์ชันของการกระจายรัศมีของอะตอม (FRRA) โดยที่ p (r) คืออะตอมเฉลี่ยที่ระยะทาง จีจากอะตอมแบบสุ่มที่เลือกเป็นแหล่งกำเนิด (รูปที่) FRRA ไม่ได้ให้ข้อมูลที่ครบถ้วนเกี่ยวกับการจัดเรียงอะตอมในพื้นที่สามมิติ อย่างไรก็ตาม ร่วมกับวิธีการอื่นๆ (การศึกษาโครงสร้างละเอียดของสเปกตรัมการดูดกลืนรังสีเอกซ์ การทำลายโพซิตรอน ฯลฯ) ทำให้สามารถเลือก โมเดลโครงสร้างของ M. s.

ฟังก์ชันการทำให้เป็นมาตรฐานของการกระจายรัศมีของอะตอมคือความหนาแน่นของอะตอมเฉลี่ยของสาร) สำหรับเหล็กอสัณฐาน

ที่เหมาะสมกับการทดลองมากที่สุด ข้อมูล. ความคล้ายคลึงกันของ FRRA สำหรับสถานะอสัณฐานและของเหลว โดยเฉพาะอย่างยิ่งที่ขนาดใหญ่และเปรียบเทียบ ระยะทางที่อนุญาตให้ใช้ในตอนแรกสำหรับ monatomic M. s. แบบจำลองการบรรจุแบบสุ่มอย่างใกล้ชิดของทรงกลมแข็ง ซึ่งเสนอโดย J. D. Bernal (J. D. Bernal) สำหรับของเหลวที่เป็นโมโนโทมิก และสำหรับ M. s. พิมพ์ "โลหะ - อโลหะ" - การดัดแปลงของรุ่นนี้โดยที่อะตอมที่ไม่ใช่โลหะขนาดเล็กเติมช่องว่างขนาดใหญ่ ("รู" ของ Bernal) ในการบรรจุอะตอมโลหะอย่างหนาแน่นแบบสุ่มและไม่อยู่ร่วมกัน อย่างไรก็ตาม ข้อมูลการเลี้ยวเบน การทดลอง (เช่น การแยกตัวของพีค FRRA ที่สอง ซึ่งไม่มีอยู่ในโลหะเหลว) พูดถึงการมีอยู่ของหน้า M ลำดับอะตอมระยะสั้น การคำนวณทางอุณหพลศาสตร์ ความเสถียรของไมโครคลัสเตอร์อะตอมและปัจจัยโครงสร้างสำหรับ M. s. ระบุความชอบสำหรับโมเดลคำสั่งระยะสั้นซึ่งหลัก องค์ประกอบของโครงสร้างคือ icosahedron - ทรงยี่สิบหน้าปกติ ได้จากการบรรจุจัตุรมุขที่บิดเบี้ยวเล็กน้อย 12 อัน และมีจุดยอด 12 จุดที่มีขอบบรรจบกัน 5 ด้าน โดยสามารถวาดแกนสมมาตรลำดับที่ 5 ได้ 6 แกน

แม้ว่า icosahedral ไม่สามารถเป็นองค์ประกอบในการสร้างคริสตัลได้เนื่องจากเป็นไปไม่ได้ที่จะเติมสามมิติอย่างหนาแน่นเป็นระยะ คำแปลของ icosahedron โดยไม่มีลักษณะของความไม่สอดคล้องกันในโครงสร้างซึ่งเป็นข้อโต้แย้งที่แข็งแกร่งในความโปรดปรานของ icosahedron คำสั่งระยะสั้นใน M. s. ยังเป็นการค้นพบล่าสุดในโลหะผสม Al 86 MnI 4 ของโครงสร้างอะตอมของของแข็งชนิดใหม่ - กึ่งผลึก โครงสร้างที่มี icosahedral ระยะไกล (ดู คริสตัล)เช่นเดียวกับ M. s. quasicrystals ได้มาจากการดับอย่างรวดเร็วจากการละลาย / ยัต รูปลักษณ์ขององค์ประกอบที่ปกคลุมด้วยเถ้าในระบบ

Xf_Fe) แต่ต่างจาก M. s. พวกมันให้ภาพสะท้อนของ Bragg ที่สอดคล้องกันบนรูปแบบ X-ray ที่สอดคล้องกับความสมมาตรของลำดับที่ห้าหรือสิบ Some-ryeM. กับ. (เช่น Pd 60 U 20 Si 20 ) หลังจากการหลอมเข้าสู่ผลึกกึ่งผลึก รัฐ un-ruzhiva จึงใกล้ชิดทางพันธุกรรม การเชื่อมต่อของสถานะโครงสร้างของเอ็มกับ และควอซิคริสตัลไลน์ รัฐ

Lit-1) Petrovsky G. A. , แม่เหล็กอสัณฐาน, "UFN", "1981, v. 134, p. 305; 2) Lyuborsky F. V. , อนาคตสำหรับการใช้โลหะผสมอสัณฐานในอุปกรณ์แม่เหล็ก, ในหนังสือ พลังแม่เหล็กของระบบอสัณฐาน แปลจาก อังกฤษ, M. , II)Sl; 3) Handrich K. , Kobe S. , Amorphous ferro- และ ferrimagnets แปลจากภาษาเยอรมัน, M. , 1982; 4) Kraposhin VS, Linetsky Ya. L., คุณสมบัติทางกายภาพโลหะและโลหะผสมในสถานะอสัณฐาน ใน: Itogi Nauki i Tekhniki. โลหะวิทยา · การอบชุบด้วยความร้อน, v. 16, M. , 1982; 5) แว่นตาโลหะ เลน จากภาษาอังกฤษ, M. , 1984; 6) โลหะผสมอสัณฐานโดย F. Luborsky, L.-, 1983; 7) โลหะผสมอสัณฐาน M. , 1984; 8) Preobrazhensky A. A. , Bishard E. G. , วัสดุแม่เหล็ก i, 3rd ed., M 1986; 9) Ichikawa, T. , การศึกษาการเลี้ยวเบนของอิเล็กตรอนของการจัดเรียงอะตอมในท้องถิ่นในภาพยนตร์เหล็กและนิกเกิลอสัณฐาน "Phys. Stat. Sol. (a)", 1973, v. สิบเก้า, ยังไม่มีข้อความ 2, หน้า. 707; 10) Polk D. E โครงสร้างของโลหะผสมที่เป็นแก้ว "Acta Metall", 1972, v. เอ็มหมายเลข 4-485; 11) Sachdev S. , Nelson D. R. , สั่งซื้อ m แว่นตาโลหะและคริสตัล icosahedral "Phys. Rev. B", 1985, v. 32, no. 7-4592" 12) Shechtman D. et al., เฟสเมทัลลิกที่มีลำดับการวางแนวระยะยาวและไม่มีสมมาตรในการแปล "Phys. รายได้ Lett.", 1984, v. 53, M 20, p. 1951; 13) Levine D. , Steinhardt P. J. , Quasicrystals 1-2, "Phys. รายได้ B", 1986 v. 34, MJ 2, p. 596; 14) Nelson D. R. , Quasicrystals แปลจากภาษาอังกฤษ "In the World of Science", 1986, No. 10, p. 19; 15) Po-o h S J., Drehman AJ, Lawless KR, การแปลงเฟส Glassy เป็น icosahedral ในโลหะผสม Pd - U - Si, "Phys. Rev Lett", 1985, v. 55, Mi 21, p. 2324. เอ็ม วี เมดเวเดฟ

สารานุกรมทางกายภาพ ใน 5 เล่ม. - ม.: สารานุกรมโซเวียต. หัวหน้าบรรณาธิการ A.M. Prokhorov. 1988 .

ส่งงานที่ดีของคุณในฐานความรู้เป็นเรื่องง่าย ใช้แบบฟอร์มด้านล่าง

นักศึกษา นักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษา นักวิทยาศาสตร์รุ่นเยาว์ที่ใช้ฐานความรู้ในการศึกษาและการทำงานจะขอบคุณเป็นอย่างยิ่ง

โพสต์เมื่อ http://www.allbest.ru/

แก้วโลหะผสม

บทนำ

1. แว่นตาโลหะ

2. องค์ประกอบ โครงสร้าง คุณสมบัติ

3. คุณสมบัติทางกลของแก้วโลหะ

4. ขอบเขต

บทสรุป

บรรณานุกรม

บทนำ

ความแข็งแรงและความเป็นพลาสติกเป็นหัวข้อเฉพาะของการวิจัยในกลศาสตร์การแตกหัก กลศาสตร์ที่เป็นของแข็งเหล่านี้มีการพัฒนาอย่างเข้มข้นในระดับมากเนื่องจากความต้องการที่เพิ่มขึ้นของอุตสาหกรรม ซึ่งเป็นเหตุว่าทำไมบทบาทของวัสดุและเทคโนโลยีใหม่จึงเพิ่มขึ้นทุกปี การพัฒนา การได้มา และการศึกษาคุณสมบัติเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการพัฒนาสังคมมนุษย์

การค้นพบผลกระทบทางไฟฟ้าบนโลหะทำให้เกิดความเข้าใจที่ลึกซึ้งยิ่งขึ้นเกี่ยวกับกลไกการเสียรูปของพลาสติก สามารถควบคุมคุณสมบัติทางกลของวัสดุที่เป็นโลหะได้

ในการทดลองกับกระแสพัลซิ่งพบว่ามีความเป็นพลาสติกเพิ่มขึ้นและความเปราะบางของโลหะลดลง กระแสไฟฟ้ายังทำให้อัตราการผ่อนคลายความเครียดในโลหะเพิ่มขึ้น และกลายเป็นปัจจัยทางเทคโนโลยีที่สะดวกสำหรับการบรรเทาความเครียดภายใน เอฟเฟกต์ไฟฟ้าแบบเส้นตรงขึ้นอยู่กับความหนาแน่นกระแส โดยส่วนใหญ่จะเด่นชัดด้วยกระแสพัลซิ่ง และไม่มีกระแสสลับ

ความได้เปรียบในการขยายการใช้เอฟเฟกต์อิเล็กโทรพลาสติกนั้นชัดเจน เนื่องจากการใช้งานช่วยลดต้นทุนด้านพลังงาน และทำให้ประหยัดได้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในอุตสาหกรรม วัสดุต่าง ๆ ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในด้านไฟฟ้าซึ่งเป็นผลมาจากการเปลี่ยนแปลงลักษณะทางกลของวัสดุเหล่านั้น

คุณสมบัติทางกายภาพของแก้วโลหะ (ความแข็งแรงสูงรวมกับความเป็นพลาสติก ความแข็งสูง ความต้านทานการกัดกร่อน ความต้านทานการขัดถู และความต้านทานไฟฟ้า ฯลฯ) ไม่ได้กำหนดโดยองค์ประกอบทางเคมีเท่านั้น แต่ยังกำหนดโดยสถานะโครงสร้างของวัสดุเหล่านี้ด้วย

การใช้โลหะผสมอสัณฐานจำนวนมากในสนามไฟฟ้าทำให้เกิดปัญหาในการศึกษาคุณสมบัติทางกลของโลหะผสมเหล่านี้ภายใต้การกระทำของกระแสไฟฟ้าพัลซิ่ง

1. แว่นตาโลหะ

โลหะคล้ายแก้ว เมทัลลิก เมทัลลิก โลหะผสมในสถานะคล้ายแก้วเกิดขึ้นระหว่างการหล่อเย็นอย่างรวดเร็วของโลหะหลอมเหลว (อัตราการทำความเย็น 106 K/s) การกระจายความร้อนอย่างรวดเร็วจะเกิดขึ้นได้หากอย่างน้อยหนึ่งขนาดของตัวอย่างที่จะผลิตมีขนาดเล็กเพียงพอ (ฟอยล์ เทป ลวด) โดยการรีดหยดละลายระหว่างทั่งเย็น ฟอยล์ที่มีความกว้าง 15–25 มม. และความหนา 40–70 ไมครอน จะได้รับและโดยการทำให้เย็นบนดรัมหมุน (ดิสก์) หรือโดยการกลิ้งเจ็ทระหว่างสองม้วน ได้เทปกว้าง 3-6 มม. และหนา 40-100 มม. µm โดยการรีดหลอมให้เป็นของเหลวเย็นลง สามารถทำเป็นลวดได้

การศึกษาแก้วโลหะทำให้สามารถตรวจสอบธรรมชาติของโลหะ แม่เหล็ก และคุณสมบัติอื่นๆ ของของแข็งได้

ความแข็งแรงสูง (ใกล้ถึงขีดจำกัดทางทฤษฎีสำหรับคริสตัล) รวมกับความเหนียวสูงและความต้านทานการกัดกร่อนสูง ทำให้แว่นตาโลหะมีแนวโน้มว่าจะเสริมองค์ประกอบสำหรับวัสดุและผลิตภัณฑ์

แว่นตาโลหะบางชนิด เช่น Fe80B20 เป็นเฟอร์โรแม่เหล็กที่มีแรงบีบบังคับต่ำมากและมีความสามารถในการซึมผ่านของแม่เหล็กสูง ซึ่งกำหนดการใช้งานเป็นวัสดุแม่เหล็กชนิดอ่อน วัสดุแม่เหล็กอสัณฐานที่สำคัญอีกประเภทหนึ่งคือโลหะผสมของแรร์เอิร์ธกับโลหะทรานซิชัน มีแนวโน้มว่าจะใช้คุณสมบัติทางไฟฟ้าและอะคูสติกของแก้วโลหะ (สูงและเล็กน้อยขึ้นอยู่กับอุณหภูมิ ไฟฟ้า ความต้านทาน การดูดซับเสียงที่อ่อนแอ)

ในยุค 90 แว่นตาโลหะเทกอง (OMGs) ที่มีขนาด > 1 มม. ในแต่ละมิติเชิงพื้นที่ 3 มิติ (รูปที่ 1) ได้มาจากโลหะที่ใช้กันอย่างแพร่หลาย ได้แก่ แมกนีเซียม ไททาเนียม ทองแดง เหล็ก ฯลฯ ในโลหะผสมแบบไบนารี ไตรนารี ควอเทอร์นารี และหลายองค์ประกอบ

ข้าว. 1. ตัวอย่างการหล่อแก้วโลหะเทกอง (ภาพออปติคอล)

การวิเคราะห์ทางสถิติของข้อมูลที่มีอยู่บน OMS แสดงให้เห็นการเพิ่มขึ้นของความสามารถในการขึ้นรูปแก้วจากโลหะผสมไบนารีถึงไตรภาคและควอเทอร์นารี

2. สารประกอบ,โครงสร้าง คุณสมบัติ

องค์ประกอบของแก้วโลหะเป็นแบบเปลี่ยนผ่าน 80% (Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Zr, Pr, ฯลฯ ) หรือโลหะมีตระกูลและประมาณ 20% อโลหะที่ไม่ใช่โลหะโพลีวาเลนต์ (B, C, N, Si, P, Ge , ฯลฯ ) , เล่นบทบาทขององค์ประกอบการขึ้นรูปแก้ว ตัวอย่าง ได้แก่ โลหะผสมไบนารี Au81Si19, Pd81Si19 และ Fe80B20) และโลหะผสมเทียมที่ประกอบด้วยส่วนประกอบ 3-5 หรือมากกว่า แก้วเมทัลลิกเป็นระบบ metastable ที่ตกผลึกเมื่อถูกความร้อนที่อุณหภูมิเท่ากับ ½ ของจุดหลอมเหลว

โครงสร้างอะตอมของแก้วซึ่งแสดงให้เห็นว่าไม่มีลำดับระยะยาวในการจัดเรียงอะตอม (รูปที่ 2) กำหนดคุณสมบัติของแก้วโดยเฉพาะอย่างยิ่งคุณสมบัติทางกล ในแง่ของความแข็งแรงและความแข็งแรงจำเพาะ พวกมันเกินโลหะผสมผลึกที่สอดคล้องกันอย่างมาก เนื่องจากเป็นไปไม่ได้ที่จะใช้กลไกของการเปลี่ยนรูปแบบที่รองรับของความคลาดเคลื่อนหรือประเภทแฝด ความแข็งแรงตามเงื่อนไขของแก้วโลหะจำนวนมากถึง ~2 GPa สำหรับแก้วโลหะจำนวนมากตาม Cu, Ti และ Zr, ~3 GPa สำหรับ Ni, ~4 GPa สำหรับ Fe, ~5 GPa สำหรับ Fe และ Co และ 6 GPa สำหรับโคบอลต์ โลหะผสม โครงสร้างของแก้วโลหะยังให้การเสียรูปที่ยืดหยุ่นได้สูงถึง 2% ซึ่งเมื่อรวมกับความแข็งแรงของผลผลิตสูง จะนำไปสู่ค่าพลังงานสะสมของการเสียรูปยืดหยุ่นสูง (ตัวบ่งชี้ yy2/E และ yy2/cE โดยที่ yy, c และ E คือกำลังคราก ความหนาแน่น และโมดูลัสของ Young ตามลำดับ) ควรสังเกตว่าการศึกษาล่าสุดระบุว่ามีกระจุกอะตอมในแก้วโลหะจำนวนมาก

ข้าว. 2. ภาพกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด ความละเอียดสูงและรูปแบบการเลี้ยวเบนจากพื้นที่ย่อยด้วยกล้องจุลทรรศน์ (SAED) และขนาดนาโน (NBD) ที่เลือก การไม่มีระเบียบระยะยาวในการจัดเรียงอะตอมจะสังเกตเห็นได้ชัดเจน ขนาดของพื้นที่กระเจิงจะแสดงเป็นวงกลมตามอัตภาพ (ในรัสเซียมีการศึกษาโครงสร้างโดยเฉพาะอย่างยิ่งโดย A.S. Aronin และ G.E. Abrosimova)

แว่นตาโลหะเชิงปริมาตรไม่เพียงแต่มีความแข็งแรงสูง ความแข็ง ความต้านทานการสึกหรอและ มูลค่ามหาศาลการเปลี่ยนรูปแบบยืดหยุ่นก่อนเริ่มมีการเปลี่ยนรูปพลาสติก แต่ยังทนต่อการกัดกร่อนสูง รวมถึงการทู่ที่เกิดขึ้นเองในสารละลายบางอย่าง ความแข็งสูง ความทนทานต่อการสึกหรอ คุณภาพพื้นผิวของแก้วโลหะจำนวนมาก ตลอดจนความลื่นไหลเมื่อได้รับความร้อนเป็นตัวกำหนดการใช้งานในไมโครแมชชีนในฐานะกลไกการส่งผ่าน (เกียร์) ส่วนประกอบของระบบกลไกที่มีความแม่นยำสูง แว่นตาโลหะจำนวนมากซึ่งใช้เหล็กและโคบอลต์ที่มีความอิ่มตัวเชิงแม่เหล็กสูงถึง 1.5 T มีค่าแรงบีบบังคับที่ต่ำเป็นประวัติการณ์ที่น้อยกว่า 1 A/m และถูกใช้อย่างแข็งขันเป็นวัสดุแม่เหล็กอ่อน ควรสังเกตว่าในรัสเซียแว่นตาโลหะที่ใช้เหล็กและโคบอลต์ได้รับการศึกษาโดยนักวิทยาศาสตร์เช่น A.M. เกลเซอร์, เอส.ดี. Kaloshkin และอื่น ๆ อีกมากมาย ปรากฏการณ์การเปลี่ยนสถานะคล้ายแก้วที่สังเกตพบระหว่างการเปลี่ยนจากของเหลวเป็นแก้วและการคายน้ำจากการให้ความร้อนเป็นหนึ่งในปัญหาที่ยังไม่ได้แก้ไขที่สำคัญที่สุดในฟิสิกส์สถานะของแข็ง กล่าวคือ เฟสอสัณฐานและของเหลวเป็นเฟสเดียวกันหรือไม่ สังเกตได้ที่อุณหภูมิต่างกันเท่านั้น หรือมีการเปลี่ยนแปลงเฟสจากของเหลวเป็นสถานะอสัณฐานหรือไม่ และในทางกลับกัน หากเป็นเช่นนั้น การเปลี่ยนเฟสประเภทนี้เป็นอย่างไร มีความคืบหน้าบางอย่างโดยใช้การจำลองด้วยคอมพิวเตอร์ แต่ยังไม่ชัดเจนนัก

การไหลของพลาสติกในแก้วโลหะเกิดขึ้นในรูปแบบของแถบการเปลี่ยนรูปแรงเฉือนที่มีการแปลสูง เมื่อสภาวะทางกลเป็นไปในลักษณะที่สามารถหลีกเลี่ยงความไม่เสถียรที่รุนแรงของกระบวนการได้ มีแถบเฉือนหลายอันระหว่างการบีบอัดแกนเดียว การดัด การม้วน และการดึง ตลอดจนในระหว่างการเยื้องเฉพาะที่

การเสียรูปในแต่ละแถบมีขนาดใหญ่เป็นพิเศษ ในการศึกษาการจำลองพื้นผิวจากเทป Pd80Si20 ที่โค้งงออย่างรวดเร็วโดยใช้กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด Masumoto และ Maddin สังเกตเห็นแถบเฉือนกว้าง ~200 Å การใช้กล้องจุลทรรศน์รบกวนขั้นตอนที่เกี่ยวข้องกับพวกมันสูงถึง 2,000 λ สูงถูกตรวจพบบนพื้นผิวซึ่งบ่งบอกถึงความผิดปกติของแรงเฉือน ในวง. แถบดังกล่าวปรากฏนานก่อนที่จะแตกหัก ดังนั้น แรงเฉือนของการแตกหักของวัสดุเกิน 200 E ความสามารถในการทนต่อความเครียดขนาดใหญ่นั้นสัมพันธ์กับการไม่มีการวางแนวเชิงพื้นที่ที่เข้มงวดของพันธะของโครงสร้างหรือกับความจริงที่ว่าอสัณฐาน เมทริกซ์ค่อนข้างปราศจากข้อบกพร่องในระดับมหภาค เช่น รูพรุน การรวมตัวของออกไซด์ ผลึกเดี่ยว ฯลฯ ประการแรกอธิบายถึงความเป็นพลาสติกของแก้วโลหะเมื่อเปรียบเทียบกับแก้วอนินทรีย์อื่นๆ เช่น ซิลิกอนไดออกไซด์ที่มีพันธะโควาเลนต์ ส่วนที่สองอธิบายถึงการมีอยู่ของพลาสติกที่มีความเหนียวมากขึ้นของแก้วโลหะเมื่อเปรียบเทียบกับการดัดงอของแผ่นเหล็ก

การเปลี่ยนรูปแบบแรงเฉือนเฉพาะจุดที่แข็งแกร่งในตัวมันเองบ่งชี้ว่าไม่มีการชุบแข็งด้วยความเครียดในแก้วโลหะ การยืนยันเพิ่มเติมเกี่ยวกับสิ่งนี้ทำได้โดยการทดสอบแรงกดที่ดำเนินการโดย Pampillo และ Chen บนโลหะผสม Pd77.5Cu6Si16.5 ที่ไม่เป็นรูปเป็นร่าง แก้วขององค์ประกอบนี้ไม่มีรูปร่าง ซึ่งทำให้ได้แท่งที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่ (~ 2 มม.) ซึ่งสะดวกสำหรับการทดสอบแรงอัด ตัวอย่างถูกบีบอัดจนกว่าแถบเปลี่ยนรูปจะปรากฏขึ้น หลังจากนั้นก็ทำการขัดเงาเพื่อขจัดขั้นบันไดที่เกิดจากแถบบนพื้นผิวและโหลดอีกครั้งในภายหลัง

ปรากฎว่าแถบที่ปรากฏหลังจากการโหลดครั้งแรกปรากฏขึ้นอีกครั้งแม้ว่าจะไม่มีตัวสร้างความเครียดที่เกี่ยวข้องกับขั้นตอนการลื่นบนพื้นผิว สิ่งนี้จะไม่เกิดขึ้นเมื่อมีแถบแข็งตึงเครียด รูปร่างของเส้นโค้ง "ความเค้น - ความเครียด" บ่งชี้ว่าไม่มีการชุบแข็งของความเครียด: ความเค้นที่จำเป็นสำหรับการไหลของพลาสติกจะคงที่โดยประมาณ

3. คุณสมบัติทางกลของแก้วโลหะ

เนื่องจากไม่มีการชุบแข็งด้วยแรงตึง การเสียรูปของกระจกในโหมดความตึงแกนเดียวจะไม่เสถียรทางกลไก และการไหลของพลาสติกจะกลายเป็นการแตกหัก สำหรับสายไฟ ความตึงทำให้เกิดความไม่เสถียรของแรงเฉือนที่รุนแรง ในกรณีของเทป เพื่อแยกการฉีกขาด การปรากฏตัวของความไม่มั่นคงดังกล่าวนำหน้าด้วยการก่อตัวของคอ ในกรณีนี้ คอจะตรวจจับได้ยาก แม้ว่าการวางแนวของกะจะบ่งบอกถึงการมีอยู่ของมันอย่างชัดเจน และมากกว่านั้น อุณหภูมิสูงคอที่พัฒนาแล้วจะก่อตัวขึ้นและสังเกตได้ง่าย

สำหรับแถบกระจกโลหะที่มีส่วนตัดขวางคงที่ ความล้มเหลวจากการขยายการฉีกขาดเป็นเรื่องปกติ ซึ่งเป็นลักษณะเฉพาะของแถบบาง ๆ ของวัสดุที่มีความแข็งแรงสูง การทำลายล้างมักจะเริ่มต้นที่อุปกรณ์จับยึดเนื่องจากความเข้มข้นของความเครียดที่มีอยู่ การฉีกขาดจะแพร่กระจายในลักษณะเดียวกันกับความคลาดเคลื่อนของสกรูในระนาบที่ทำมุม ~45° โดยสัมพันธ์กับแกนความตึงและเส้นปกติไปยังพื้นผิวริบบิ้น ในบริเวณพลาสติกที่อยู่ติดกับรอยร้าว จะเกิดการเสียรูปจากแรงเฉือนเฉพาะที่ และการแตกของแรงเฉือนเกิดขึ้นตามวัสดุที่ผิดรูป

ในตัวอย่างที่มีความสมมาตรในแนวรัศมี แนวโน้มการฉีกขาดจะถูกลบออก และความล้มเหลวเกิดขึ้นพร้อมกันด้วยความไม่เสถียรของแรงเฉือน ตลอดทั้ง ภาพตัดขวางตัวอย่างที่มุม 45° กับแกนความตึง แถบแรงเฉือนที่แข็งแรงเป็นพิเศษจะพัฒนาขึ้น ซึ่งจะเกิดการแตกของแรงเฉือน

พื้นที่เรียบเล็ก ๆ ที่สอดคล้องกับแรงเฉือนเริ่มต้นมักจะสังเกตได้บนพื้นผิวแตกหักของแก้ว พื้นผิวส่วนที่เหลือทำเครื่องหมายด้วย "รูปแบบเส้นเลือด" แรกที่สังเกตเห็นและอธิบายโดย Leamy การใช้กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราดแบบสเตอริโอ Leamy และเพื่อนร่วมงานระบุว่าเส้นเลือดถูกยกขึ้นบนพื้นหลังแบน วัสดุเกิดรอยแตกของแรงเฉือนรูปดิสก์และแพร่กระจายไปตามแถบเฉือน เมื่อมาบรรจบกัน วัสดุจะแตกตัวโดยสร้างคอด้านใน ส่งผลให้ "เส้นเลือด" โค้งมนอย่างอ่อนโยน การก่อตัวของรอยแตกเฉือนรูปดิสก์เกิดขึ้นจากการมีส่วนร่วมของการขยาย (การขยายหรือการบีบอัด) ของตัวอย่าง สิ่งนี้ได้รับการยืนยันโดยข้อเท็จจริงที่ว่าเมื่อลวดอสัณฐานถูกยืดออกภายใต้สภาวะของแรงดันอุทกสถิตทับซ้อน รอยแตกจะเกิดขึ้นโดยเฉพาะที่ขอบด้านนอกของเขตเฉือน ในกรณีนี้ พื้นผิวการแตกหักจะถูกครอบงำโดยกลุ่มของเส้นแบ่งขนานที่ใกล้เคียงกันโดยประมาณ โดยตั้งฉากกับทิศทางของแรงเฉือน รอยแตกสั้นๆ แพร่กระจายเป็นส่วนประกอบที่เป็นเกลียวของลูปความคลาดเคลื่อน โดยเหลือเส้นที่คล้ายคลึงกับไดโพลความคลาดเคลื่อนของขอบ

การทำลายเส้นลวดในขั้นสุดท้ายที่ทดสอบความล้าจะเกิดขึ้นพร้อมกันกับกระแสทั่วไปในส่วนที่เหลือของส่วน ซึ่งรอยร้าวจากความล้ายังไม่แพร่กระจายออกไป การทำลายเทปที่มีฐานจะเกิดขึ้นในลักษณะเดียวกัน หากความเค้นดึงที่ใช้มีค่าประมาณ 99% ของความเค้นในการไหล ในกรณีของระดับความเครียดที่ต่ำกว่า ความล้มเหลวจะเกิดขึ้นที่มุม 45° ในกรณีหลัง สภาวะความเค้นแบบสามแกนจะเกิดขึ้นที่ส่วนกลางของส่วนทันทีก่อนที่ความล้าจะร้าว พื้นผิวแตกหักจากภัยพิบัติถูกวางที่มุม 90° กับแกนปรับความตึง การแตกหักนั้นเปราะ ในกรณีนี้ รอยแตกเมื่อยล้าจะแพร่กระจายจากแหล่งกำเนิดไปทั่วบริเวณซึ่งเป็นรูปครึ่งวงกลม ตามด้วยการทำลายอย่างรวดเร็ว พื้นผิวแตกหักซึ่งทำมุม 90° กับแกนความตึงเครียด มีลักษณะเฉพาะด้วยรูปแบบ "บั้ง" รูปตัววี แบบคลาสสิก โดยเส้นที่มุ่งไปยังตำแหน่งที่เกิดรอยแตก ในการตรวจสอบพื้นผิวการแตกหักโดยละเอียดยิ่งขึ้น บั้งจะมีรูปร่างเหมือนฟันเลื่อย โดยจะมีพื้นผิวเอียงตามแกนความตึงเครียด การศึกษาอย่างละเอียดของพื้นผิวเหล่านี้แสดงให้เห็นว่าพวกเขาถูกปกคลุมด้วยตาข่ายละเอียดของรูปแบบ "เหมือนเส้นเลือด" ที่เท่ากัน สิ่งนี้บ่งชี้ว่าแม้ภายใต้สภาวะมหภาคของการเสียรูปของระนาบ การแตกหักเฉพาะที่ก็เกิดขึ้นจากเส้นทางเฉือน

4. ขอบเขต

ความสนใจในแก้วโลหะเริ่มต้นขึ้น ประการแรกคือ โดยความเป็นไปได้ของการประยุกต์ใช้ในเทคโนโลยี โดยพิจารณาจากคุณสมบัติที่ผิดปกติของวัสดุเหล่านี้

คุณสมบัติทางกลของแก้วโลหะทำให้สามารถใช้เป็นเกลียวเสริมใน วัสดุคอมโพสิตใช้ในการก่อสร้าง วิชาการบินและการกีฬา ตลอดจนการเสริมแรงของคอนกรีตและวัสดุที่คล้ายคลึงกัน เทปที่แข็งแรงสามารถใช้เป็นขดลวดเพื่อเสริมกำลังถังแรงดันหรือสร้างมู่เล่ขนาดใหญ่ที่ใช้สำหรับกักเก็บพลังงาน ความแข็งสูงและขาดขอบเกรนทำให้ได้คมตัดที่ดีเยี่ยม โดยเฉพาะสำหรับใบมีดโกน สปริงบางประเภทที่ทำจากแก้วโลหะอาจใช้งานได้

คุณสมบัติทางแม่เหล็กของแก้วโลหะเปิดโอกาสให้ใช้เป็นวัสดุสำหรับแกนของส่วนประกอบอุปนัย วงจรไฟฟ้าในหม้อแปลงไฟฟ้าซึ่งสามารถใช้แทนโลหะผสม Fe-Si แบบเกรนธรรมดา และในมอเตอร์ที่เป็นวัสดุแม่เหล็กอ่อนสำหรับการป้องกันแม่เหล็ก เช่น หัวบันทึกแบบแม่เหล็ก เซ็นเซอร์ ตัวกระตุ้นตัวกรองเชิงกล และเส้นหน่วงเวลา

เนื่องจากคุณสมบัติทางไฟฟ้า ทำให้สามารถใช้แว่นตาโลหะได้ เช่น เป็นเทอร์โมมิเตอร์แบบต้านทานและเครื่องทำความร้อนที่อุณหภูมิต่ำ และตัวต้านทานแบบแม่นยำโดยมีค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิเป็นศูนย์ ริบบ้อนแก้วโลหะที่มีตัวนำยิ่งยวดไม่ไวต่อความเสียหายจากรังสี ดังนั้นจึงอาจนิยมใช้สำหรับการหลอมรวม

ความต้านทานการกัดกร่อนที่ดีทำให้มีค่ามากสำหรับเคมี การผ่าตัด ชีวการแพทย์ อย่างไรก็ตาม สำหรับการใช้งานดังกล่าว กรณีทั่วไปแว่นตาโลหะไม่ควรมีรูปร่างเหมือนริบบิ้น แต่มีรูปทรงอื่น

นอกจากนี้ยังสามารถใช้แก้วโลหะอื่นๆ ได้ เช่น ฟอยล์ประสาน แคโทดการแผ่รังสี ฟิวส์ และการจัดเก็บไฮโดรเจน

บทสรุป

ในขั้นต้น แว่นตาโลหะเป็นเรื่องที่น่าสนใจทางวิทยาศาสตร์เพียงอย่างเดียวในฐานะที่เป็นสถานะใหม่ที่ผิดปกติของของแข็ง แต่ตอนนี้พวกเขาถูกใช้อย่างเข้มข้นในอุตสาหกรรม

การปรากฏตัวของแก้วโลหะ (โลหะผสมที่มีอัตราการระบายความร้อนที่สำคัญต่ำ ซึ่งทำให้สามารถรับแท่งโลหะที่มีน้ำหนักมากถึง 1 กก. หรือมากกว่าในสถานะอสัณฐาน) ทำให้เกิดความเป็นไปได้ในการใช้งานเป็นวัสดุโครงสร้าง แว่นตาโลหะก็มีข้อเสียเช่นกัน มีความเหนียวค่อนข้างต่ำและยังสูญเสียความแข็งแรงด้วยความเร็วในการโหลดที่เพิ่มขึ้น อย่างไรก็ตาม โลหะผสมอสัณฐานยังถือเป็นแก้วพลาสติก: พวกเขาสามารถเจาะและตัดเป็นแถบในแสตมป์ เป็นลวด พวกเขาสามารถทอและงอได้ สามารถใช้ทำตาข่ายสานเพื่อทดแทนการเสริมแรงในแผ่นพื้นคอนกรีตเสริมเหล็ก เชือก ไฟเบอร์คอมโพสิตที่ทนทาน และผลิตภัณฑ์ต่างๆ ได้สำเร็จ ซึ่งจะช่วยประหยัดโลหะได้มาก

บรรณานุกรม

1. Gilman D.D. , Leimi H.D. แว่นตาโลหะ มอสโก: โลหะวิทยา. 2527. 264p.

2. Bobrov O.L. , Laptev S.N. , โคนิก วี.เอ. คลายความเครียดในแก้วโลหะขนาดใหญ่ Zr52.5Ti5CU17.9Ni14.6 AII0 // FTT 2547 ต. 46. ฉบับ. 6. ส. 457 - 460.

3. Kozhushka A.A. , Sinani A.B. อัตราการโหลดและความเปราะบางของของแข็ง // อฟท. 2548 ต. 47. ฉบับ. 5. ส. 812 - 815.

4. Alshits V.I. , Darinskaya E.V. , Koldaeva M.V. , Petrzhik E.A. ผลกระทบของแมกนีโตพลาสติก: คุณสมบัติพื้นฐานและกลไกทางกายภาพ // ผลึกศาสตร์. 2546. ต. 48. ฉบับ. 2. ส. 826-854.

5. Morgunov R.B. , Baskakov A.A. , Trofimov I.N. , Yakunin D.V. บทบาทของกระบวนการกระตุ้นความร้อนในการก่อตัวของสารเชิงซ้อนที่ไวต่อสนามแม่เหล็กของจุดบกพร่องใน NaCl: Eu single crystals // FTT 2546. ต. 45. ฉบับ. 2. ส. 257-258.

โฮสต์บน Allbest.ru

...

เอกสารที่คล้ายกัน

การจำแนกประเภท การทำเครื่องหมาย องค์ประกอบ โครงสร้าง คุณสมบัติและการใช้อะลูมิเนียม ทองแดง และโลหะผสมของของดังกล่าว ไดอะแกรมสถานะของวัสดุโครงสร้าง คุณสมบัติทางกายภาพและทางกลและการใช้พลาสติก การเปรียบเทียบวัสดุที่เป็นโลหะและโพลีเมอร์

กวดวิชา, เพิ่ม 11/13/2013


ข้อดีและข้อเสียของโครงสร้างโลหะ การจำแนกประเภทของโหลดและผลกระทบ การใช้งานและการตั้งชื่อโครงสร้างโลหะ สมบัติทางกายภาพและทางกลของเหล็ก การคำนวณโครงสร้างโลหะของอาคารโยธาและอุตสาหกรรม

การนำเสนอ, เพิ่ม 02/23/2015


รีวิวสั้นๆและลักษณะของวัสดุที่เป็นของแข็ง กลุ่มของวัสดุแข็งที่เป็นโลหะและอโลหะ แก่นแท้ การสร้างโครงสร้าง และคุณสมบัติทางกลของโลหะผสมแข็ง การผลิตและการใช้โลหะผสมแข็งที่ไม่เคลือบผิวและเคลือบ

บทคัดย่อ เพิ่มเมื่อ 07/19/2010


การศึกษาวิธีการสร้างไดอะแกรมสถานะของโลหะผสม ศึกษากระบวนการทางกายภาพและการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นระหว่างการตกผลึกของโลหะผสม ประเภทของการรักษาความร้อน การวิเคราะห์ผลกระทบของอุณหภูมิต่อการละลายของส่วนประกอบทางเคมี

ทดสอบเพิ่ม 11/21/2013


การปรับปรุงคุณสมบัติการทำงานและเทคโนโลยีของวัสดุโลหะเนื่องจากโลหะผสมของโลหะ เฟสของโลหะผสม ไดอะแกรมของสมดุลของเฟส สถานะของโลหะผสมที่มีความสามารถในการละลายของส่วนประกอบในสถานะของแข็งได้ไม่จำกัด

บทคัดย่อ เพิ่มเมื่อ 07/31/2009


แนวคิดของโลหะผสม ประเภทของโลหะผสมคู่ ผลิตภัณฑ์ที่เกิดขึ้นระหว่างการทำงานร่วมกันของส่วนประกอบโลหะผสมภายใต้สภาวะสมดุลทางอุณหพลศาสตร์ ไดอะแกรมของสถานะของโลหะผสมไบนารีลักษณะของการเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติขึ้นอยู่กับองค์ประกอบ

ทดสอบเพิ่ม 12/08/2013


เหล็กกล้าที่ทนต่อการกัดกร่อนของออสเทนนิติกและไนโตรเจน: วิธีการผลิต เทคโนโลยีการผลิต การถลุง การบำบัดด้วยความร้อน สมบัติพื้นฐาน วิธีการหลอมอิเล็กโทรสแลกของอิเล็กโทรดโลหะในแม่พิมพ์ระบายความร้อนด้วยน้ำ

วิทยานิพนธ์, เพิ่ม 06/19/2011


แก้วเกรดหลักที่ใช้ในการผลิตเครื่องจักรสำหรับหลอดแก้ว การผสมผสานวัสดุเซรามิกที่เป็นไปได้กับกระจกประเภทต่างๆ การรักษาพื้นผิวกระจก การเจาะและการตัด การแกะสลักแก้วและควอตซ์หลอม

บทคัดย่อ เพิ่มเมื่อ 09/28/2009


วัสดุสำหรับรับมวลแก้วเทียม เทคโนโลยีการหลอมแก้ว คุณสมบัติทางกายภาพ ทางกล ความร้อน และทางไฟฟ้า การซึมผ่านของก๊าซและการคายก๊าซของแก้ว ทนต่อสารเคมี. วัตถุดิบในการเป่าแก้ว

กระดาษภาคเรียนเพิ่ม 07/11/2009


การผลิตโฟมโลหะจากการหลอมโลหะ คุณสมบัติของโฟมอะลูมิเนียมและโฟมนิเกิล การใช้โฟมโลหะในงานวิศวกรรมเครื่องกล เทคโนโลยีอวกาศ การก่อสร้างและการแพทย์ ใช้เพื่อลดความเข้มข้นของไอออนที่ไม่ต้องการ

แก้วโลหะหรือโลหะผสมอสัณฐานได้มาจากการทำให้เย็นลงในอัตราที่สูงกว่าอัตราการตกผลึก ในกรณีนี้ นิวเคลียสและการเติบโตของเฟสผลึกจะเป็นไปไม่ได้ และโลหะหลังจากการแข็งตัวจะมีโครงสร้างอสัณฐาน ความเร็วสูงสามารถทำความเย็นได้ วิธีการต่างๆอย่างไรก็ตาม การดับจากการหลอมบนพื้นผิวของจานหมุนอย่างรวดเร็วมักใช้บ่อยที่สุด (รูปที่ 177) วิธีนี้ช่วยให้คุณได้เทป ลวด แกรนูล ผง

โดยหลักการแล้วการได้มาซึ่งโครงสร้างอสัณฐานนั้นเป็นไปได้สำหรับโลหะทั้งหมด สถานะอสัณฐานที่ง่ายที่สุดทำได้ในโลหะผสมของ Al, Pb, Sn, Cu และอื่น ๆ เพื่อให้ได้แว่นตาโลหะจาก Ni, Co, Fe, Mn, Cr, อโลหะหรือองค์ประกอบกึ่งโลหะ C, P, Si, B, As, S ถูกเพิ่มเข้าไป และอื่น ๆ (องค์ประกอบอสัณฐาน) โลหะผสมอสัณฐานมักสอดคล้องกับสูตร M 80 X 20 โดยที่ M เป็นองค์ประกอบทรานสิชันหนึ่งองค์ประกอบขึ้นไป และ X คืออโลหะหรือองค์ประกอบอสัณฐานหนึ่งหรือหลายองค์ประกอบ (Fe 80 P 13 C, Ni 82 P 18, Ni 80 S 20).

ข้าว. 177. โครงการเพื่อให้ได้โลหะผสมอสัณฐานโดยใช้การทำให้เย็นลงอย่างรวดเร็วจากการหลอม: a - เทลงในดิสก์; b - เทระหว่างสองดิสก์ 1 - ตัวเหนี่ยวนำ; 2 - ละลาย; 3 - เบ้าหลอม; 4 - ดิสก์; 5 - ริบบิ้นของวัสดุอสัณฐาน

สถานะอสัณฐานของโลหะสามารถแพร่กระจายได้ ในระหว่างการให้ความร้อน เมื่อการเคลื่อนที่ของอะตอมเพิ่มขึ้น กระบวนการของการตกผลึกจะเกิดขึ้น ซึ่งจะค่อยๆ นำโลหะ (โลหะผสม) ผ่านชุดของสารที่ลุกลามไปสู่สถานะผลึกที่เสถียร คุณสมบัติทางกล แม่เหล็ก ไฟฟ้า และที่ไวต่อโครงสร้างอื่นๆ ของโลหะผสมอสัณฐานแตกต่างอย่างมากจากโลหะผสมที่เป็นผลึก ลักษณะเฉพาะโลหะผสมอสัณฐานมีขีดจำกัดความยืดหยุ่นสูงและความแข็งแรงของผลผลิตโดยแทบไม่มีการชุบแข็งในการทำงาน

คุณสมบัติทางกลสูง

โลหะผสมอสัณฐานจากโคบอลต์มีคุณสมบัติเชิงกลสูง

โลหะผสมอสัณฐานมักจะเปราะเมื่อรับแรงดึง แต่ค่อนข้างเหนียวในการดัดและอัด อาจจะอยู่ภายใต้ รีดเย็น. มีการสร้างความสัมพันธ์เชิงเส้นตรงระหว่างความแข็งแรงของผลผลิตและความแข็งของโลหะผสมตามธาตุเหล็กและโคบอลต์ ความแข็งแรงของโลหะผสมอสัณฐานใกล้เคียงกับทฤษฎี ทั้งนี้เป็นเพราะในด้านหนึ่งไปสู่ที่สูง
ค่า m และในทางกลับกัน ค่าที่ต่ำกว่าของโมดูลัสยืดหยุ่น E (โดย 30-50%) เมื่อเทียบกับโลหะผสมที่เป็นผลึก

โลหะผสมอสัณฐานที่มีธาตุเหล็กและมี Cr อย่างน้อย 3-5% มีความต้านทานการกัดกร่อนสูง โลหะผสมอสัณฐานที่มีนิกเกิลเป็นองค์ประกอบหลักยังมีความต้านทานการกัดกร่อนได้ดี โลหะผสมอสัณฐานของ Fe, Co, Ni ที่เพิ่ม 15-25% ขององค์ประกอบอสัณฐาน B, C, Si, P ใช้เป็นวัสดุแม่เหล็กอ่อน

กลุ่มของโลหะผสมอสัณฐาน

โลหะผสมอสัณฐานแม่เหล็กอ่อนแบ่งออกเป็นสามกลุ่มหลัก:

1. โลหะผสมที่มีธาตุเหล็กเป็นอสัณฐานที่มีค่าการเหนี่ยวนำแม่เหล็กสูงและแรงบีบบังคับต่ำ (32-35 mA/cm)
2. โลหะผสมเหล็ก - นิกเกิลที่มีค่าเหนี่ยวนำแม่เหล็กเฉลี่ย (0.75-0.8 T) และแรงบีบบังคับต่ำกว่าโลหะผสมเหล็ก (6-7 mA / cm)
3. โลหะผสมอสัณฐานบนพื้นฐานของโคบอลต์ มีการเหนี่ยวนำความอิ่มตัวค่อนข้างต่ำ (0.55 T) แต่มีคุณสมบัติเชิงกลสูง (900-1000 HV) แรงบีบบังคับต่ำ และการซึมผ่านของแม่เหล็กสูง เนื่องจากค่าความต้านทานไฟฟ้าที่สูงมาก โลหะผสมอสัณฐานจึงมีการสูญเสียกระแสไหลวนต่ำ ซึ่งเป็นข้อได้เปรียบหลัก

โลหะผสมอสัณฐานแม่เหล็กอ่อนใช้ในอุตสาหกรรมไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ (วงจรแม่เหล็กของหม้อแปลง, แกน, เครื่องขยายเสียง, ตัวกรองโช้ค ฯลฯ ) โลหะผสมที่มีปริมาณโคบอลต์สูงใช้สำหรับการผลิตโล่แม่เหล็กและหัวแม่เหล็ก ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญที่จะต้องมีวัสดุที่มีความทนทานต่อการสึกหรอสูง

ขอบเขตของแว่นตาโลหะยังคงถูกจำกัดด้วยความจริงที่ว่าพวกเขาสามารถได้รับโดยการทำให้เย็นลงอย่างรวดเร็ว (ดับ) จากสถานะของเหลวเท่านั้นในรูปแบบของริบบิ้นบาง ๆ (สูงถึง 60 ไมโครเมตร) กว้างสูงสุด 200 มม. หรือมากกว่าหรือลวดด้วย เส้นผ่านศูนย์กลาง 0.5–20 ไมโครเมตร อย่างไรก็ตาม มีแนวโน้มกว้างสำหรับการพัฒนาวัสดุกลุ่มนี้

เป็นวัสดุนี้ซึ่งพลังงานของการก่อตัวของแถบเฉือนจะน้อยกว่าพลังงานที่จำเป็นสำหรับการเปลี่ยนแปลงเป็นรอยแตกที่ผู้เขียนพยายามสร้าง หลังจากลองหลายตัวเลือกแล้ว พวกเขาเลือกใช้โลหะผสมของแพลเลเดียม ฟอสฟอรัส ซิลิกอน และเจอร์เมเนียม ซึ่งทำให้ได้แท่งแก้วที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 1 มม. ด้วยการเพิ่มเงินเส้นผ่านศูนย์กลางเพิ่มขึ้นเป็น 6 มม. เราสังเกตว่าขนาดของตัวอย่างถูกจำกัดโดยข้อเท็จจริงที่ว่าการหลอมเหลวเริ่มต้นนั้นต้องการการระบายความร้อนอย่างรวดเร็วมาก

Robert Ritchie หนึ่งในผู้เข้าร่วมการศึกษานี้อธิบายว่า "การผสมห้าองค์ประกอบช่วยให้มั่นใจได้ว่าวัสดุเมื่อถูกทำให้เย็นลง" ไม่ทราบว่าต้องใช้โครงสร้างคริสตัลแบบใดและเลือกโครงสร้างที่ไม่เป็นรูปเป็นร่าง การทดลองแสดงให้เห็นว่าแก้วโลหะดังกล่าวได้รวมเอาความแข็งโดยธรรมชาติของแก้วเข้ากับคุณสมบัติต้านทานการแตกร้าวของโลหะอย่างแท้จริง

ไม่ยากเลยที่จะทำนายว่าในทางปฏิบัติ วัสดุชนิดใหม่ที่มีแพลเลเดียมที่มีราคาแพงมากจะไม่ค่อยได้ใช้ - บางทีสำหรับการผลิตทันตกรรมหรือวัสดุปลูกถ่ายทางการแพทย์อื่นๆ

Marios Demetriou ผู้เข้าร่วมงานอีกคนกล่าวว่า "น่าเสียดายที่เรายังไม่ได้ระบุว่าทำไมโลหะผสมของเราจึงมีลักษณะที่น่าดึงดูดเช่นนี้ “ถ้าเราประสบความสำเร็จ เราสามารถลองสร้างกระจกรุ่นที่ถูกกว่าโดยใช้ทองแดง เหล็ก หรืออลูมิเนียม”

แว่นตาโลหะหรือโลหะอสัณฐานเป็นโลหะผสมทางเทคโนโลยีใหม่ที่มีโครงสร้างไม่เป็นผลึก แต่ไม่มีการรวบรวมกันโดยมีอะตอมในการจัดเรียงแบบสุ่ม ในแง่นี้ แว่นตาเมทัลลิกจะคล้ายกับแก้วออกไซด์ เช่น แก้วโซดาไลม์ที่ใช้กับหน้าต่างและขวด

จากมุมมองหนึ่ง โครงสร้างอสัณฐานของแก้วโลหะเป็นตัวกำหนดคุณสมบัติที่สำคัญสองประการ ประการแรก เช่นเดียวกับแก้วประเภทอื่นๆ พวกมันผ่านการเปลี่ยนสถานะคล้ายแก้วเป็นสถานะของเหลวที่เย็นจัดเป็นพิเศษเมื่อถูกความร้อน ในสถานะนี้ ความสามารถในการไหลของแก้วสามารถควบคุมได้หลายวิธี ดังนั้นจึงสร้างรูปร่างที่เป็นไปได้จำนวนมากให้กับแก้ว ตัวอย่างเช่น Liquidmetal Technologies ได้ทำไม้กอล์ฟ

ประการที่สอง โครงสร้างอะตอมอสัณฐานหมายความว่าแก้วโลหะไม่มีข้อบกพร่องของผลึกขัดแตะ ซึ่งเรียกว่าความคลาดเคลื่อน ซึ่งส่งผลต่อคุณสมบัติความแข็งแรงหลายประการของโลหะผสมทั่วไปส่วนใหญ่ ผลที่ตามมาที่ชัดเจนที่สุดคือแก้วโลหะมีความแข็งมากกว่าแก้วผลึก นอกจากนี้ แว่นตาเมทัลลิกยังมีความแข็งน้อยกว่าคริสตัลไลน์อัลลอย การรวมกันของความแข็งสูงและความแข็งแกร่งต่ำทำให้แว่นตาโลหะมีความยืดหยุ่นสูง - ความสามารถในการสะสมพลังงานของการเสียรูปยืดหยุ่นและปล่อยมัน

ผลที่ตามมาอีกประการหนึ่งของโครงสร้างอสัณฐานคือกระจกโลหะจะอ่อนตัวลงเนื่องจากการเสียรูปไม่เหมือนกับโลหะผสมผลึก "การบีบอัดการเสียรูป" ทำให้เกิดความเข้มข้นของการเสียรูปในแถบเลื่อนที่แคบมาก กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องผ่าน

แก้วเมทัลลิคหรือโลหะใส?

พัฒนาขึ้นที่สถาบันเทคโนโลยีแคลิฟอร์เนีย วิธีการใหม่การผลิตวัสดุโครงสร้างที่มีแนวโน้มสูง - แว่นตาโลหะเชิงปริมาตร เป็นโลหะผสมของโลหะหลายชนิดที่ไม่มีโครงสร้างเป็นผลึก ในที่นี้พวกเขาจะคล้ายกับแก้วธรรมดา - จึงเป็นชื่อ แก้วเมทัลลิกเกิดขึ้นระหว่างการเย็นตัวอย่างรวดเร็วของการหลอมเหลว เนื่องจากพวกมันไม่มีเวลาตกผลึกและรักษาโครงสร้างอสัณฐาน ประการแรก ด้วยวิธีนี้ พวกเขาได้เรียนรู้วิธีรับริบบิ้นแก้วโลหะบาง ๆ ซึ่งง่ายต่อการทำให้อุณหภูมิลดลงอย่างรวดเร็ว แว่นตาโลหะเชิงปริมาตรนั้นผลิตยากกว่ามาก

แว่นตาโลหะมีข้อดีหลายประการ โครงตาข่ายคริสตัลของโลหะธรรมดาและโลหะผสมมักมีข้อบกพร่องทางโครงสร้างบางอย่างที่ลดคุณสมบัติทางกลของโลหะเหล่านี้ ในแก้วโลหะไม่มีข้อบกพร่องดังกล่าวและไม่สามารถทำได้ดังนั้นจึงมีความโดดเด่นด้วยความแข็งพิเศษ แว่นตาโลหะบางชนิดยังต้านทานการกัดกร่อนได้ดียิ่งขึ้นอีกด้วย ของสแตนเลส. ดังนั้นผู้เชี่ยวชาญจึงเชื่อว่าวัสดุเหล่านี้มีอนาคตที่สดใสรออยู่

จนถึงปัจจุบัน แว่นตาโลหะขนาดใหญ่มีข้อเสียเปรียบหลักประการหนึ่ง นั่นคือ ความเหนียวต่ำ ทนต่อการโค้งงอและการบีบอัดได้ดี แต่จะแตกหักเมื่อยืดออก ตอนนี้ Douglas Hoffman และเพื่อนร่วมงานของเขาได้คิดค้นเทคโนโลยีสำหรับการผลิตแว่นตาโลหะแบบปริมาตรโดยใช้โลหะผสมของไททาเนียม เซอร์โคเนียม ไนโอเบียม ทองแดง และเบริลเลียม ซึ่งนำไปสู่การเกิดของวัสดุที่ไม่ด้อยกว่าในด้านความแข็งแรงของไททาเนียมและโลหะผสมเหล็กที่ดีที่สุด

นักพัฒนาเชื่อว่าในตอนแรกพวกเขาจะพบแอปพลิเคชั่นในอุตสาหกรรมการบินและอวกาศ จากนั้นเมื่อพวกเขาจัดการเพื่อลดต้นทุนในอุตสาหกรรมอื่น ๆ

โลหะแก้ววิธีเอาชนะความเปราะบาง

ภายใต้กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด จะมองเห็นโครงสร้างขั้นบันไดของแถบแรงเฉือนได้ชัดเจน

แถบเฉือนที่คล้ายกันจะก่อตัวขึ้นตามขอบของรอยแตก ซึ่งนำไปสู่การทำลายปลายของรอยแตกและป้องกันการเติบโตต่อไป

เนื่องจากโครงสร้างที่ไม่เป็นรูปเป็นร่าง ทำให้แก้วโลหะมีความแข็งแรงเท่ากับเหล็กและวัสดุที่เหนียวเหนอะหนะ วัสดุพอลิเมอร์สามารถนำกระแสไฟฟ้าและมีความต้านทานการกัดกร่อนสูง วัสดุดังกล่าวสามารถนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการผลิตรากฟันเทียมทางการแพทย์และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ต่างๆ หากไม่ใช่เพราะคุณสมบัติอันไม่พึงประสงค์เพียงอย่างเดียว นั่นคือ ความเปราะบาง แว่นตาเมทัลลิกมักจะเปราะและทนต่อแรงเมื่อยล้าได้ไม่เท่ากัน ซึ่งทำให้เกิดคำถามถึงความน่าเชื่อถือ การใช้โลหะอสัณฐานที่มีหลายองค์ประกอบช่วยแก้ปัญหานี้ได้ อย่างไรก็ตาม ยังคงมีความเกี่ยวข้องกับแก้วโลหะแบบเสาหิน

เป็นส่วนหนึ่งของการศึกษาใหม่ ดำเนินการร่วมกันโดยนักวิทยาศาสตร์จาก Berkeley Laboratory และ California Institute of Technology พบว่ามีวิธีเพิ่มความแข็งแรงเมื่อยล้าของแก้วโลหะจำนวนมาก แก้วโลหะจากแพลเลเดียมขนาดใหญ่ รับภาระเมื่อยล้า ทำงานได้ดีพอๆ กับแก้วโลหะคอมโพสิตที่ดีที่สุด มีความแข็งแรงเมื่อยล้าเทียบได้กับโลหะโครงสร้างและโลหะผสมโพลีคริสตัลไลน์ที่ใช้กันทั่วไป เช่น เหล็ก อะลูมิเนียม และไททาเนียม

ภายใต้ภาระ แถบเฉือนจะเกิดขึ้นบนพื้นผิวของแก้วเมทัลลิกแพลเลเดียม ซึ่งเป็นบริเวณที่มีการเสียรูปที่สำคัญ ซึ่งจะมีรูปร่างเป็นขั้นบันได ในเวลาเดียวกัน แถบเฉือนแบบเดียวกันก็ปรากฏขึ้นตามขอบของรอยแยกที่แยกขั้นบันได ซึ่งจะทำให้ปลายรอยแตกทื่อและป้องกันการแพร่ขยายต่อไป

แพลเลเดียมมีลักษณะเฉพาะด้วยอัตราส่วนของปริมาณมากและโมดูลัสเฉือนสูง ซึ่งปกปิดความเปราะบางที่มีอยู่ในวัสดุที่เป็นแก้ว เนื่องจากการก่อตัวของแถบแรงเฉือนหลายระดับซึ่งป้องกันการเติบโตของรอยแตกต่อไปได้ดีกว่าการเกิดรอยแตกขนาดใหญ่อย่างกระฉับกระเฉง ซึ่งนำไปสู่การทำลายตัวอย่างอย่างรวดเร็ว เมื่อใช้ร่วมกับวัสดุที่มีความทนทานต่อการล้าสูง กลไกเหล่านี้จะเพิ่มความแข็งแรงเมื่อยล้าของแก้วโลหะจำนวนมากที่มีแพลเลเดียมอย่างมีนัยสำคัญ

โลหะหรือโลหะผสมที่ไม่เป็นผลึก มักจะได้มาจากการทำให้โลหะผสมหลอมละลายยิ่งเย็นยิ่งยวดผ่านการตกสะสมของเฟสของไอหรือของเหลว หรือโดยวิธีการกระแทกภายนอก

ที่มา: www.nanonewsnet.ru, tran.su, www.razgovorium.ru, www.popmech.ru, enc-dic.com

Battle of the Neva 1240 - การต่อสู้ของ Neva 1240 การต่อสู้ของกองทัพรัสเซียและสวีเดนบนฝั่งแม่น้ำ เนวา 15 กรกฎาคม 1240 วัตถุประสงค์...

ชาริบดีส

ในตำนานเทพเจ้ากรีกโบราณ ซิลลาและชาริบดิสเป็นสัตว์ทะเล ตามคำบอกเล่าของโฮเมอร์ โอดิสซีย์ ซิลลาและชาริบดิส...

สาเหตุของสงครามโลกครั้งที่หนึ่ง

ในประวัติศาสตร์โลก มีเหตุการณ์ต่าง ๆ มากมายที่เปลี่ยนแก่นแท้ของประวัติศาสตร์เอง ในทุกช่วงเวลาของประวัติศาสตร์...