全新“牢不可破”金屬玻璃面世
2012年02月10日 13:32 5991次瀏覽 來源： 中國有色網(wǎng) 分類： 新技術(shù)
美國研究人員研制出一種新型容損金屬玻璃，堅固程度超過鋼鐵，這種超級玻璃有望在不久的將來投放市場，不過價格較高。
不破裂
美國能源部伯克利勞倫斯國家實驗所和加州理工學(xué)院研究人員聯(lián)合研制的這種新型金屬玻璃由鈀、磷、硅、鍺和銀5種元素混合而成，其中磷、硅、鍺和銀構(gòu)建新型玻璃的強度，而鈀則可增強玻璃的可塑性，防止裂縫擴展。英國報紙媒體援引能源部材料科學(xué)家羅伯特·里奇的話報道：“結(jié)果是，這種玻璃承受壓力時表現(xiàn)出超強的可塑性，可能發(fā)生彎曲卻不會破裂。”
金屬玻璃又稱非晶態(tài)合金，結(jié)合了金屬和玻璃的優(yōu)點，堅硬而不易破碎。因為必須通過迅速冷卻或者淬火的方式使液態(tài)金屬混合物形成非晶態(tài)結(jié)構(gòu)，金屬玻璃的尺寸有所局限。研究人員最初研制的玻璃材料樣本是用混合了磷、硅和鍺的鈀微合金制成直徑1毫米的玻璃棒，后來加州理工學(xué)院研究人員在合金中添加銀元素，使得玻璃棒直徑增至6毫米。
堅又韌
加州理工學(xué)院高級研究員馬里奧·德梅特里歐說，傳統(tǒng)觀點認為，材料的強度和韌性是兩種截然不同的屬性，可以說相互排斥，一般而言，韌性材料不牢固，堅硬材料則易碎。他說：“理想的材料是既有強度又有韌性，這種融合稱為容損，而要實現(xiàn)這一點比外行人想象中困難得多。”里奇說，研究人員逆流而行，將玻璃的堅硬屬性套在了金屬的延展性封套里。他說，新型金屬玻璃最大賣點在于“牢不可破”。測試結(jié)果顯示，這種新型金屬玻璃實現(xiàn)了韌性與強度的罕見融合，容損性能已經(jīng)超出了任何已知材料。里奇說，研究人員當(dāng)前任務(wù)是研究如何通過改變成分來提高其他金屬玻璃的性能，增強可塑性。
有市場
研究人員說，新型金屬玻璃可用于生物醫(yī)學(xué)植入。新材料中的鈀是一種貴金屬，當(dāng)前市場價格約為每盎司787美元，而黃金價格為每盎司1307美元左右。這就意味著新型金屬玻璃價格不低。不過，里奇依然看好這種超級玻璃的市場前景，認為“牢不可破”這一優(yōu)勢足以戰(zhàn)勝價格高這一缺點。
責(zé)任編輯：安子
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