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全新“牢不可破”金属玻璃面世
双击自动滚屏 发布者:协会 发布时间:2012/2/21 【字体:

美国研究人员研制出一种新型容损金属玻璃,坚固程度超过钢铁,这种超级玻璃有望在不久的将来投放市场,不过价格较高。

不破裂

美国能源部伯克利劳伦斯国家实验所和加州理工学院研究人员联合研制的这种新型金属玻璃由钯、磷、硅、锗和银5种元素混合而成,其中磷、硅、锗和银构建新型玻璃的强度,而钯则可增强玻璃的可塑性,防止裂缝扩展。英国报纸媒体援引能源部材料科学家罗伯特·里奇的话报道:“结果是,这种玻璃承受压力时表现出超强的可塑性,可能发生弯曲却不会破裂。”

金属玻璃又称非晶态合金,结合了金属和玻璃的优点,坚硬而不易破碎。因为必须通过迅速冷却或者淬火的方式使液态金属混合物形成非晶态结构,金属玻璃的尺寸有所局限。研究人员最初研制的玻璃材料样本是用混合了磷、硅和锗的钯微合金制成直径1毫米的玻璃棒,后来加州理工学院研究人员在合金中添加银元素,使得玻璃棒直径增至6毫米。

坚又韧

加州理工学院高级研究员马里奥·德梅特里欧说,传统观点认为,材料的强度和韧性是两种截然不同的属性,可以说相互排斥,一般而言,韧性材料不牢固,坚硬材料则易碎。他说:“理想的材料是既有强度又有韧性,这种融合称为容损,而要实现这一点比外行人想象中困难得多。”里奇说,研究人员逆流而行,将玻璃的坚硬属性套在了金属的延展性封套里。他说,新型金属玻璃最大卖点在于“牢不可破”。测试结果显示,这种新型金属玻璃实现了韧性与强度的罕见融合,容损性能已经超出了任何已知材料。里奇说,研究人员当前任务是研究如何通过改变成分来提高其他金属玻璃的性能,增强可塑性。

有市场

研究人员说,新型金属玻璃可用于生物医学植入。新材料中的钯是一种贵金属,当前市场价格约为每盎司787美元,而黄金价格为每盎司1307美元左右。这就意味着新型金属玻璃价格不低。不过,里奇依然看好这种超级玻璃的市场前景,认为“牢不可破”这一优势足以战胜价格高这一缺点。

                                   来源:工信部材料工业简报2012年第3期

 
 

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