Аморфный металл (металлическое стекло)

Как получить аморфный металл (металлические стекла) Дайте характеристику механических и физических свойств аморфного металла. [c.314]

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]

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]

При этом металлические стекла имеют характеристики упругости (модули Юнга Е и сдвига G), на 25...30 % более низкие по сравнению со свойствами сплавов в кристаллическом состоянии. Коэффициент теплового расширения части таких материалов близок к нулю. При переходе в аморфное состояние сплавов на основе переходных металлов (железа, кобальта, никеля) значительно снижаются намагниченность и температура Кюри. При комнатной температуре коэрцитивная сила и индукция насыщения магнитомягких металлических стекол несколько ниже, а удельное электрическое сопротивление на два-четыре порядка выше по сравнению с материалами в кристаллическом состоянии, т.е. уровень электромагнитных потерь в аморфных сплавах значительно ниже. [c.317]

Металлическими стеклами называют аморфные металлы, получаемые путем охлаждения расплава со скоростью, превышающей 10 — 10 °С/с. В этом случае зарождение и рост кристаллической фазы становятся невозможными. [c.302]

В последние годы исключительно интенсивно развивается физика некристаллических веществ, к которым относятся жидкие металлы и полупроводники, стекло, аморфные металлические сплавы и т. д. Основной отличительной чертой кристалла является то, что атомы или молекулы, составляющие его, образуют упорядоченную структуру, обладающую периодичностью с дальним порядком. Из-за математических упрощений, связанных с этой периодичностью, физические явления в кристаллических твердых телах были хорошо поняты сразу после создания квантовой механики. [c.353]

Атомы в металлическом сплаве также находятся в крайне неудобных положениях, так как стекло из металла — неравновесное состояние вещества. Его свободная энергия выше, чем у кристаллической фазы (или смеси фаз) того же состава. Конечно, вещество было бы радо понизить свою свободную энергию, но сделать это невозможно. Мартенситный спосо перехода нереален из-за неупорядоченности аморфной [c.234]

Существуют тела аморфные и кристаллические. Структура аморфных тел состоит из хаотически. расположенных атомов. К таким телам относятся, например, стекло, янтарь, смолы и т. п. Кристаллические тела отличаются от аморфных тем, что атомы в них располагаются в геометрически правильном порядке. Металлы и металлические сплавы относятся к типичным кристаллическим телам. [c.29]

Широко известны преимущества многих металлических сплавов перед гомогенными чистыми металлами. Эти сплавы часто гетерофазны и благодаря этому обладают высокой твердостью и жаропрочностью. На наш взгляд, эти сплавы (в том числе широко распространенные чугуны, стали и другие, особенно, содержащие эвтектику) по своей структуре относятся к композиционным материалам, так же как и многие природные гетерогенные минералы, отличающиеся высокими показателями твердости или химической стойкости (например граниты, аморфные разновидности кремнезема — агат, опал или халцедон и др.). К неорганическим КМ можно отнести и многие стекла (си-таллы, полихромные и др.), цементы, бетоны, которые известны давно, но не рассматривались как КМ. [c.6]

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]

Аморфные вещества — это вещества в твердом состоянии, строение которых обусловливает изотропию физических свойств и отсутствие точки плавления (переход из твердого состояния в жидкое происходит постепенно). В природе аморфное строение вещества менее распространено, чем кристаллическое. Аморфное строение характерно, например, для опала, обсидиана, янтаря, смолы, битума и полимеров. Кристаллическое строение вещества может быть переведено в аморфное строение различными видами физического и химического воздействий. Из раствора криста1ыического вещества можно получить высушенный гель, из расплава — стекло, из пара — аморфный осадок и т.п. Так, с аморфным строением искусственно получен ряд металлов (металлическое стекло), а также полупроводники (аморфные полупроводники). [c.12]

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]

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]

Аморфные металлические сплавы или металлические стекла (МС) являются новым перспективным материалом. По химическому составу они состоят из металлов и элементов аморфизаторов, в качестве которых используют бор, углерод, кремний, азот и другие в количестве до 30 %, Аморфное состояние сплава характеризуется отсутствием дальнего порядка в расположении атомов упаковки. Такое состояние материала достигается сверхбыстрым его охлаждением из газообразного, жидкого или ионизированного состояния. Существуют различные методы получения аморфных сплавов. [c.581]

Металлические стекла аморфные сплавы, стекловидные металлы, метглассы) — металлические сплавы в стеклообразном состоянии, образующиеся при сверхбыстром охлаждении металлического расплава, когда быстрым охлаждением предотвращена кристаллизация (скорость охлаждения менее 10 К/с). [c.235]

Аморфными называют вещества, в которых отсутствует дальний порядок в расположении атомов. Аморфные вещества распространены в природе так же часто, как и кристаллические. К ним относятся оксидные стекла, многие высокомолекулярные соединения и их смеси. Долгое время считали, что металлы нельзя перевести в аморфное состояние. Однако в 1960 г. П.Дувесом при изучении влияния скорости охлаждения на структуру закаленного из жидкого состояния сплава А1 + 25 % Si были получены рентгенограммы, характерные для жидких веществ. В это же время И. В. Салли и И. С. Мирошниченко сообщили о получении быстрозакаленных кристаллических и аморфных сплавов методом, когда падающая капля жидкого металла сплющивалась между двумя быстросбли-жающимися холодными массивными пластинами. При этом скорости охлаждения расплавов достигали 10 - 10 К/с. Полученные в этих, а также других последующих работах сплавы назвали аморфными металлическими сплавами (ЛА/С) или металлическими стеклами. [c.399]

Особенности воздействия лазерного луча на поверхностные слои обрабатываемых деталей позволяют путем подбора технологических параметров получать эффект мгновенного расплавления данной точки поверхности. Отвод луча приводит к охлаждению микрообъема расплава со сверхвысокой скоростью (миллион и более градусов в секунду). В результате при охлаждении металл не успевает закристаллизоваться и в поверхностных слоях образуются аморфные металлические структуры (так называемые металлические стекла) с высокой изно-со- и коррозионной стойкостью. [c.366]

Ряд сплавов и соединений металлов, называемых металлическими стеклами (метглассами), существуют при комнатной температуре как в кристаллическом, так и в аморфном состоянии. В них происходит фазовый переход 1-го рода по двум схемам жидкая фаза — аморфная фаза и жидкая фаза — кристаллическая фаза. Аморфная фаза возникает при охлаждении этих соединений со скоростью более 10 К/с, в противном случае образуется кристаллическая фаза. Образование аморфной фазы при еще большей скорости охлаждения (10 К/с) происходит в недоокиси теллура (сплаве теллура с двуокисью теллура). В этих двух состояниях недоокись теллура имеет различную электропроводность и, следовательно, коэффициент отражения. Технически изменение скорости остывания реализуется путем воздействия на носитель остро сфокусированным (процесс записи) либо расфокусированным (процесс стирания) в направлении дорожки лучом (рис. 6.9). Расфокусировку получают, помещая перед записывающим объективом цилиндрическую линзу. Информацию с носителя воспроизводят непрерывным остро сфокусированным лучом малой мощности. [c.149]

К ситаллам относят материалы, получаемые, подобно стеклу, сплавлением неорганических окислов но подвергаемые затем управляемой кристаллизации. Таким образом в этих системах содержится как аморфная, так и кристаллическая фаза. Помимо обычных окислов в их. состав предварительно вводят тонкодисперсные примеси, служащие для образования зародышевых центров, вокруг которых вырастает астрономически большое количество микроскопически малых кристаллов название с и т а л л происходит от слов стекло и кристалл. Кристаллизация такого стекла может быть обусловлена ф о т о х и -. м и ч е с к и м и и каталитическим и процессами. В первом случае в так называемых фотоситаллах, распределенные в объеме примеси солей металлов под действием света или иного облучения, становятся металлическили- частицами. Обычно используют ультрафиолетовое облучение с длиной волны Я = 260 360 ммкм] появляется скрытое изображение для его проявления стекло прогревают. Термическая обработка стекла сопровождается образованием и ростом ультратонких разветвленных неметаллических кристаллов. вокруг металлических частиц. Если облучать не всю поверхность изделия, а лишь определенные участки, то будут закристаллизованы лишь соответствующие объемы. Оказалось, что закристаллизованные непрозрачные участки значительно легче растворяются в кислотах, чем примыкающие к ним прозрачные участки. Это позволяет травлением получать в изделии отверстия, выемки и т. п. [c.138]

Гаскелл [32] и Танигути 33] предложили модель определенной локальной координации (ОЛК), по которой конфигурация соприкасающихся металлических атомов в аморфных сплавах металл — металлоид характеризуется особой атомной координацией, а именно, в структуре имеются тригональные призмы и другие полиэдры, встречающиеся в соответствующих кристаллических химических соединениях. В аморфных сплавах металл — металлоид реализуется тот же механизм формирования структуры, что, например и в кварцевом стекле, где атомы кислорода образуют правильный тетраэдр (допускаются некоторые его искажения), в [c.92]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...