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교수에 의하여 Rainer J. Hebert
금속 유리는 유류 Duwez의 비호를 받아서 가주 공과 대학에 1950 년대 후반에 이원 금속 합금을 가진 급속한 냉각 실험에서 확증되었습니다. 아이디어는 용해 금속 혼합물을 아주 급속하게 냉각하고 그로 인하여 액체 합금의 결정화를 우회하기 위한 것이었습니다1. 결정화, 부모 액체 단계에서 크리스탈 단계의 i.e, 대형이 피할 수 있는 경우에, 원자 운동은 "동결되 에서" 있기 위하여 액체를 위한 임계 온도의 밑에 충분히 제한될 것입니다.
액체동결되 에서 a로 금속 유리의 개념은 액체의 원자 구조를 닮는 원자 배열을 건의합니다. 실제로 원자가의 또는 좀더의 거리 몇몇 원자간 거리에 정기적으로 배열되지 않는 유리의 품질증명입니다. FeCrMoCB 대량 (TEM) 금속 유리의 전송 전자 현미경 검사법501514156 심상은 FIG. 1.에서 보입니다. 심상은 주기성을 대신에 "소금과 고추" 구조물로 수시로 불리는 패턴을 반영하지 않다 금속 유리를 위해 전형적 에서입니다. 방법 정확하게 금속 유리에 있는 원자가 배열되는 질문에 의하여 십년간을 위한 유리제 연구 단체가 마음을 사로잡았습니다2-6. 최근은 의 주로 컴퓨터에 의하여 시뮬레이션 기지를 둔 연구 금속 유리에 있는 중요한 부분 원자가 약간 나노미터의 규모를 가진 다발에서 배열된다는 것을 표시합니다. 이 다발은 약간 연결성을 제시할지도 모릅니다3,4. 합금 추가의 적은 양 조차 과감하게 다발에서 배열되는 원자의 조각에 영향을 미칠 수 있다는 것을 게다가 설명되었습니다3. 물자의 컴퓨터 모의 실험, 제1 원리 계산 및 원자 수평 실험적인 특성에 있는 어드밴스는 구성에 대한 다발 부피율의 금속 유리, 미결, 및 열 역사의 "구조물"로 추가 어드밴스 및 통찰력을 가까운 장래에 약속합니다.
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| Fig.1: FeCrMoCB 대량 금속 유리의 TEM501514156 심상. |
금속 유리의 종합
금속 유리를 종합하는 일반적인 전략은 빨리 원자의 기동성을 제한하고 이렇게 원자가 결정 격자 위치로 움직이는 것을 막기 위한 것입니다. 원자 기동성은 높은 열 전도도를 가진 기질에 액체 또는 수증기 국가7 에서 급속한 냉각8,9 과 더불어 한정될, 예를 들면, 수 있습니다. 전착 수증기 단계 공술서를 포함하여 공술서 기술은, 금속 유리제 종합을 위해 성공을 증명한 추가 종합 기술입니다. 완전히 다른 접근은 크리스탈 물자의 불안정에 근거를 둡니다. 전자10-12이온을 가진 강렬한 개악13 , 방사선 조사14, 또는 수소를 가진 선적은15 크리스탈 선구자 물자 및 유도한 무조직 단계를 불안정하게 한 접근입니다.
가장 높은 냉각 비율로 조차 모든 합금은 아닙니다 투명한 단계로 냉각될 수 있습니다. 특정 구성만 금속 유리를 형성할 수 있습니다. 냉각 도중 결정화를 피하는 필요성은 구성, 냉각 도중 i.e 낮은 응고 개시 온도를 형성하는 유리를 위한 낮은 liquidus 온도를 건의합니다. 액체는 액체동결되 에서 a로 점성이 대략 10를 자세를 취할 초과할15 16 이 임계값이 점성에 의하여 교차하고 온도 편차가 유리제 전환 범위를 나타낼 때 변형시킵니다. 대부분의 유리제 형성 구성을 위해, liquidus의 비율 및 유리 전이 온도는 대략 0.5-0.6 값을 초과합니다. 대량 금속 유리 Inoue를 종합하는 것은 3개의 실험적인 규칙을 제시했습니다: 합금에 있는 분대의 수는 2를 초과해야 합니다, 규모 다름은 이상의 12%년 이어야, 중요한 합금 분대 사이에서 혼합열 부정적이어야 합니다. 17이 규칙에 예외는 알려지고 몇몇 추가 표준은 이 예외를 제시하기 위하여 개발되었습니다.18
결정화를 우회하는 높은 냉각 비율을 위한 필수품에서 금속 유리가 큰 규모에서 던져질 수 없다, 명확합니다. 지금, "기록적인" 규모는 PdCuNiP 대량 금속 유리를 위한 7240301020 mm 직경입니다19.
금속 유리의 속성 그리고 응용
금속 유리에 있는 장거리 주기성의 부족은 크리스탈 물자에서 작용하는 플라스틱 개악 기계장치를 제외합니다. 금속 유리의 기계적 성질은 대략 2%의 큰 탄성 한계이 특징입니다--두번에 그들의 크리스탈 카운터파트의 그들의 대략 1.5인 크리스탈 금속 물자 및 항복 강도 가치를 위해 대략 0.2%와 비교하는20. 예를 들면, 장력 강도 수준은 가장 강한 크리스탈 알루미늄 합금을 위한 대략 750 MPa와21 비교된 1500년 까지 MPa의 알루미늄 기지를 둔 금속 유리를 위해 보고되었습니다. 지휘관 기지를 둔 대량 금속 유리는 대략 5 GPa의 항복 강도로 측정되었습니다22. 이 병력 수준은, 그러나, 압축에서서만 일어납니다. 긴장 매우 낮은 병력 수준에서 관찰됩니다. 장력 강도의 부족은 가위 악대에 근거를 두는 금속 유리의 개악 기계장치에서 따릅니다. 실내 온도에 개악 도중, 그(것)들이 침전물에 의해, 예를 들면, 방해되지 않는 경우에 전체 견본을 통해서 전파할 수 있는 대략 10-20 nm의 간격을 가진 악대에 따라서 금속 유리 슬라이드 내부에. 도전은 가까운 장래 동안 향상한 연성을 가진 그러나 병력과 탄성 한계에 있는 손실 없는 금속 유리를 디자인하는 것을 남아 있을 것입니다.
금속 유리는 기술설계 합금과 비교된 그들의 용질 내용에서 매우 다릅니다. 금속 유리에 있는 용질 내용은 퍼센트의 10의 명령에 전형적으로 있고 여태까지는 전통적인 기술설계 합금의 용질 내용을 초과합니다. 동시에, 완전히 무조직 합금은 균질 입니다. 균질성의 조합, 결정 입자 경계의 부족, 및 집중한 용질 내용은 부식 속성을 위해 아주 호의적으로 소모할 수 있습니다23.
금속 유리의 유일한 속성은 채용 범위에 호소합니다24,25. 구조상 응용은 야구 방망이와 같은 스포츠 용품을 포함합니다 또는 금속 유리가 그들의 높은 탄성 한계로 능가하는 테니스 라켓은, 치수가 재진 마이크로미터 이 임플란트와 같은 특별하은 착용 저항26, 생물 의학 응용 또는 전자 장치를 위한 케이싱을 제시하는 봄 설치하고. 금속 유리는 변압기 코어 물자로 자석 응용을 위해 1960년대 후반부터, 예를 들면, 이용되었습니다27. 응용의 수가 증가하는 것을 계속하는 기본적인 속성의 유리 형성 시스템, 공정 개선 및 더 나은 이해의 이제까지 확장 범위로28. 한 번 실험실 호기심으로를 생각했습니다, 금속 유리는 계속 출세하고, 그러나 새로운 발견 아직도 충분한 기회를 제공합니다.
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