Аморфные металлы

Аморфный металл обладает рядом уникальных свойств из-за отсутствия границ зерен и дефектов кристаллического строения (например, дислокаций). Прочность их превосходит самые лучшие легированные стали ( 3000 [c.44]

При нагревании в аморфных металлах происходят структурные изменения. В отличие от обычных стекол (оксидных), которые при нагреве размягчаются и переходят в расплав, а при охлаждении расплава снова образуется стекло, металлические стекла при повышении температуры кристаллизуются. Эта особенность обусловлена металлическим типом связи. Температуры кристаллизации, (Тк) аморфных металлических сплавов в твердом состоянии достаточно велики. Например, для сплавов переходных металлов с металлоидами Тк превышает (0,4- 0,6) Тил-372 [c.372]

Высокие прочностные свойства и свойства износостойкости уже дали ряд важных применений аморфных металлов (например, в головках для магнитной записи). [c.373]

Электрические свойства. По электропроводности аморфные металлы ближе к жидким металлам, чем к кристаллическим. Удельное сопротивление р аморфных металлических сплавов при комнатной температуре составляет (1—2) 10- Ом-см, что в 2—3 раза превышает р соответствующих кристаллических сплавов. Это связано с особенностями зонной структуры аморфных металлов. В кристаллических металлах длина свободного пробега электрона составляет примерно 50 периодов решетки даже при Т, близкой к температуре плавления. Отсутствие дальнего порядка в металлических стеклах обусловливает малую длину свободного пробега, соизмеримую с межатомным расстоянием. Следствием этого является повышенное удельное сопротивление и слабая зависимость его от температуры. [c.373]

Многие аморфные металлические сплавы при низких температурах переходят в сверхпроводящее состояние. Исследование их сверхпроводящих свойств представляют большой интерес как с точки зрения развития теории сверхпроводимости, так и с точки зрения технических применений. Температура сверхпроводящего перехода (Тс) для аморфных металлов обычно ниже, чем для соответ- [c.373]

МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА АМОРФНЫХ МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ [c.83]

Модули упругости аморфных металлов связаны соотношениями [c.83]

Рассмотрены данные о структуре и некоторых свойствах жидких и аморфных металлов модели, позволяющие описывать структуру и свойства этих объектов, статистическая теория структуры одно- н многокомпонентных жидкостей. Большое внимание уделено расчетам структуры и свойств с помощью ЭВМ, причем использованы методы интегральных уравнений статистической теории жидкостей, вариационные методы и прямое моделирование на ЭВМ. Обсуждены вопросы наиболее полного описания ближнего порядка в неупорядоченных системах, в частности с помощью учета угловых корреляций в расположении атомов. [c.36]

Искусственно созданы аморфные твёрдые М. (см. Аморфные металлы. Металлические стёкла). [c.113]

Замедление процессов образования и роста зародышей (см. Кинетика фазовых переходов) при П. используют в производстве стекла, аморфных металлов, при закалке сталей и др. сплавов. П. водяного пара и капелек воды влияет на характер атм. осадков. [c.573]

Общая теория кристаллизации жидкостей допускает возможность такого сильного переохлаждения расплавов, при котором число центров и скорость роста кристаллов становятся равными нулю (см. рис. 29) и жидкость, загустевая, превращается в стекло, не претерпевая кристаллизации. Долгое время достичь такого состояния в металлах не удавалось, и многими высказывались сомнения относительно получения такого состояния. Однако затвердевание металлов и их сплавов подчиняется общим закономерностям теории кристаллизации, и это указывает на то, что в принципе такое состояние получить возможно и, что наконец, в последние годы удалось получить аморфные металлы. [c.640]

Первые успешные опыты были проведены на сплавах системы благородный металл (Аи, Рс )+17—25% (ат.) элемента полупроводника (Si, Ge). Рентгенограммы и электронограммы аморфных металлов такие же, как и у жидких расплавов (отсутствуют дифракционные пятна и кольца). Электросопротив- [c.640]

Для получения аморфных металлов (металлические стекла) нужны скорости охлаждения порядка миллионов градусов в секунду. Такие скорости о.хлаждения достигаются при разбрызгивании мелких капель жидкого металла на хорошо отполированную поверхность быстро вращающегося холодного медного диска. Толщина пленки аморфного металла достигает нескольких микрометров (до 60 мкм) и ширины 200 мм или проволоки диаметром 0,5-20 мкм. Другой вариант - прокатка тонкой струи расплава между двумя массивными медными валиками, расплющиваюшими капли жидкого металла. При нагреве аморфный металл может реализовать свое стремление к кристаллизации и при достаточной подвижности атомов образуется кристаллическое строение. [c.44]

МПа). Высокая твердость определяет их великолепную износостойкость. Правда пластичность аморфных металлов низка, но выше, чем у обычного стекла. Их можно, например, прокатывать при комнатной температуре. Другое важнейшее преимущество - их исключительно высокая коррозионная стойкость. Во многих весьма агрессивных средах (морской воде, кислотах) они не корродируют вообще. Аморфные сплавы на основе ферромагнитных металлов (железа, никеля) также ферромагнитны, электросопротивление их гораздо выше, чем кристаллических (обычно в 2-3 раза). Получение аморфной стр5лпуры в принципе возможно для всех металлов. Наиболее легко аморфное состояние достигается в сплавах А1, РЬ, Зп, Сп и др. Для ползп1ения металлических стекол на базе N1, Со, Ре, Мп, Сг к ним добавляют неметаллы или полуметаллические элементы С, Р, 31, В, Аз, 3 и др. [c.45]

В последние годы проявляется исключительно большой интерес к новому классу материалов — аморфным металлам, называемым также металлическими стеклами. Аморфное состояние металлов аблюдалось уже давно при осаждении слоев металла из электролита и при термическом напылении на холодную подножку. В настоящее время создана весьма экономичная и высокопроизводительная технология получения аморфных металлов, в основе которой лежит быстрое (со скоростью больше 10 KJ ) охлаждение тонкой струи расплавленного металла. По-видимоиу, любой расплав можно привести к твердому аморфному состоянию. Установлено, однако, что формирование аморфных слоев облегчается, если к металлу добавить некоторое количество примесей. Еще более благоприятные условия для получения металлического стекла создаются при осаждении сплавов металл — металл и металл — металлоид . Полученные таким образом металлические стекла обладают весьма интересными свойствами, обусловленными особенностями атомной структуры. [c.372]

Атомная структура металлических стекол. Как и в любом другом некристаллическом веществе, в аморфном металле отсутствует дальний порядок в расположении атомов. Данные по рассеянию рентгеновских лучей аморфными телами можно пытаться объяснить как в рамках микрокристаллитной структуры, так и в рамках модели непрерывной сетки. Исследования последних лет, в частности опыты по электрон-позитронной аннигиляции, дают веские основания считать, что в аморфном металле существует распределение атомов без каких-либо разрывов типа границ зерен и точечных дефектов, характерных для кристаллов. Предполагается, что в металлическом стекле существует хаотическое непрерывное распределение сферических частиц, характеризующееся плотной упаковкой. Координационные числа, определенные по площади под первым пиком функции радиального распределения, в большинстве случаев оказываются равными 12, т. е. они больше, чем для жидких металлов. [c.372]

Во многих случаях аморфные металлические сплавы упорядочиваются ферромагнитно, несмотря на то, что их кристаллические аналоги являются антиферромагнитными. Это свидетельствует о том, что при аморфизации структуры может измениться характер обменного взаимодействия. Выше отмечалось, что разупорядочива-ние атомной структуры приводит к уменьшению длины свободного пробега электронов проводимости, которая в аморфных металлах и сплавах может иметь порядок межатомного расстояния. Это означает, что значительно понижается вклад обменного взаимодействия через электроны проводимости. [c.374]

Диморфный металл обладает рядом уникальных свойств из-за отсугсг-вйя границ зерен и дефектов кристаллического строения (например, дислокаций). Прочность их превосходит самые лучшие легированные стали (-3000 МПа), Высокая твердость определяет их великолепную износостойкость. Правда пластичность аморфных металлов низка, но выше, чем у обычного стекла. Их можно, например, прокатывать при комнатной температуре. Другое важнейшее преимущество - их исключительно высокая коррозионная стойкость. Во многих весьма агрессивных средах (морской воде, кислотах) они вообще не корродируют. Аморфные сгшавы на основе ферромагнитных металлов (железа, никеля) также ферромагнитны, электросопротивление их гораздо выше, чем кристаллических (обычно в 2...3 раза). Получение аморфной структуры в принципе возможно для всех металлов. Наиболее легко аморфное состояние достигается в сплавах А1, РЬ, 5п, и др. Для получения метяплических стекол на базе N1, Со, Ре, Мл, Сг к ним добавляют неметаллы или полуметаллические элементы С, Р, 5), В, Аз, 5 и др. [c.17]

Джеффрис и Арчер [1], обобщая, во-первых, литературные данные и результаты собственных исследований, показавших постепенное понижение пластичности меди, никеля и железа с температурой до относительного удлинения 4 % у меди, 15 % У никеля и до 18 % У железа и аналогичного понижения относительного сужения во-вторых, изменение характера излома от транскристаллитного к межкристаллитному при повышении температуры, а также используя гипотезу Розенгейна о наличии по границам зерен металлов аморфного цемента , предложили схему (рис. 8), по которой кривые температурной зависимости прочности границ и тела зерен пересекаются при некоторой средней температуре, названной ими эквикогезнвной (равнопрочной). Ниже этой температуры аморфный металл прочнее, поэтому происходит пластичес- [c.23]

В атомной структуре аморфных твёрдых тел (стёклах, аморфных металлах и сплавах, аморфных и стеклообразных полупроводниках) наблюдаются области размером с аномальным взаимным расположением и нлотиостыо атомов, обладающие собств. внутр. напряжениями, избыточным объёмом, подвижностью, т. е. рядом свойств точечных Д. и дислокаций. [c.597]

МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ СТЕКЛА (метглассы) — разновидность аморфных металлов, аморфные сплавы с ме-таллич. типом проводимости, к-рые не имеют дальнего порядка в пространств, расположении атомов и характеризуются макроскопич, коэф. сдвиговой вязкости т] й 10 —10 Па. Их изготавливают в виде плёнок, лент и проволок с помощью спец. техн. приёмов (закалка из расплава при типичных скоростях охлаждения К/с, термич. напыление или катодное распыление в вакууме на охлаждаемую подложку и т. д,), к-рые ведут к быстрому затвердеванию сплавлнемых компонентов в относительно узком температурном интервале около т. н. температуры стеклования Тд. [c.108]

В М. изучаются аморфные металлы и сплавы, тонкие металлич. плёнки, квазиодномерные кристаллы (см. Квазиодномерные соединения), модулиров. структуры и др. термодинамич. неравновесные системы. [c.113]

Расположение атолюв в жидкостях и аморфных веществах нельзя считать некоррелированным. Радиальная ф-ция распределения, описывающая ср. число соседей на заданном расстоянии от случайно выбранного атома, имеет в этих веществах неск. чётко выраженных максимумов, отражающих корреляцию в расположении соседей в пределах неск. координац. сфер. На больших расстояниях максимумы исчезают. Ближний порядок определяется взаимодействием соседних атомов и зависит от характера связи между ними. Напр., в ряде аморфных металлов ближний порядок хорошо описывается в рамках модели твёрдых шаров со случайной плотной упаковкой. Простейшую реализацию этой модели можно получить, если положить в банку большое кол-во одинаковых твёрдых шаров, потрясти их, а затем сдавить. Ср. число ближайших соседей в такой модели близко к 12. Для атомов с ковалентным типом связи (типичные полупроводники) характерна фиксация углов между связями. Так, в аморфных Ge и Si (см. Аморфные и стеклообразные полупроводники) четыре ближайших соседа расположены в вершинах тетраэдра, в центре к-рого находится исходный атом, т. е. точно так же, как в соответствующих кристаллах. Однако, в отличие от ковалентных кристаллов, соседние тетраэдры повёрнуты друг относительно друга на случайные углы, так что дальний порядок отсутствует. [c.342]

Анализ электронных свойств Н. с. покалывает, что благодаря существованию ближнего порядка возможно приближённое описание Н. с. в терминах разрешённых и запрещённых энергетич. зон (см. Зонная теория). Н. с. могут быть диэлектриками, полупроводниками и металлами. Свойственные Н. с. многочнсл. нарушения кристаллич. решётки приводят в аморфных металлах к дополнит, механизму рассеяния электронов. В аморфных полупроводниках возникают электронные состояния в запрещённой зоне, так что плотность состояний не обращается в О на границе разрешённых зон, а монотонно убывает в глубь запрещённой зоны, как правило экспоненциально ехр [ — ( f — /)/ о1, где — энергия, 0 — условная энергия границы разрешенной зоны, а /"о — характерная энергия, к-рая значительно меньше ширины запрещённой зоны g. Хвост плотности состояний в запрещённой зоне проявляется в меж-зонном оптич. поглощении, к-рое не обрывается сразу после того, как энергия фотона Ло) становится < g, а плавно спадает с уменьшением энергии, так что оптич. границы зон оказываются слегка размытыми. Однако в целом электронные зоны в аморфных и кристаллич. полупроводниках одного хим. состава различаются не очень сильно. [c.342]

Недавно начала производиться лента из аморфного. металла — метгдасса, полученного сверхбыстрым охлаждением распыленной жидкой стали на вращающемся барабане. Такая лепта выпускается непрерывной, она очень прочна и недорога пожалуй, это идеальный материал для супермаховиков. [c.102]

Вернемся к процессу кристаллизации и отметим следующее поскольку структура, сформированная в металле во время кристаллизации, определяет свойства металла при комнатной температуре, то можно, целенаправленно влияя на характер струк-турообразования при кристаллизации Г=7крист> управлять прочностью металла. Этот факт экспериментально был обнаружен давно и используется при изготовлении быстрозакаленных мелкозернистых или аморфных металлов и сплавов. Если, например, перед или во время кристаллизации металла создать дополнительную структуру путем перемешивания или совместить кристаллизацию со сдвиговой деформацией при затвердевании на охлаждаемом барабане или в прокатных валках, то в этот момент возникает новая структура, характеризуемая величиной А стрг [c.64]

Рассмотрено важное н перспективное в материалаведеиии направление — получение металлов в аморфном состоянии. Подробно освещены способы получения и условия формообразования аморфных металлов. Описаны х структура, термическая стабильность, магнитные, электронные, механические и химические свойства, а также сверхпроводимость. Показаны области применения указанных материалов. [c.4]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...