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新品:全新“牢不可破”金屬玻璃面世

來源:中國建材第一網(wǎng) 2011/12/29 8:59:48

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中玻網(wǎng)】美國研究人員研制出一種新型容損金屬玻璃,堅(jiān)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(shí)驗(yàn)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(qiáng)度,而鈀則可增強(qiáng)玻璃的可塑性,防止裂縫擴(kuò)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(qiáng)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(diǎn),堅(jiān)硬而不易破碎。因?yàn)楸仨毻ㄟ^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。研究人員較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(jiān)又韌
  
  加州理工學(xué)院高等研究員馬里奧·德梅特里歐說,傳統(tǒng)觀點(diǎn)認(rèn)為,材料的強(qiáng)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(jiān)硬材料則易碎。他說:“理想的材料是既有強(qiáng)度又有韌性,這種結(jié)合稱為容損,而要實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)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(jiān)硬屬性套在了金屬的延展性封套里。他說,新型金屬玻璃非常大賣點(diǎn)在于“牢不可破”。測試結(jié)果顯示,這種新型金屬玻璃實(shí)現(xiàn)了韌性與強(qiáng)度的罕見結(jié)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(qiáng)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貨品,當(dāng)前市場價格約為每盎司787美元,而行業(yè)平臺為每盎司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(rèn)為“牢不可破”這一優(yōu)勢足以戰(zhàn)勝價格高這一缺點(diǎn)。

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