Metglass - Metallgläser - ist fast ein ideales Material: langlebig, solide, korrosionsbeständig wie Glas und elastisch wie Metall. Heute werden sie in verschiedenen Bereichen eingesetzt: von magnetischen Materialien und medizinischen Instrumenten bis hin zu Transformatorkernen, mikromotorischen Zahnrädern und Sportgeräten.
Idealerweise fehlt dem Metglass jedoch immer noch die Plastizität. Dieser Nachteil beseitigt die "Verjüngung" - die Übertragung von Material in einen Zustand höherer Energie, wodurch die Beständigkeit gegen plastische Verformung ohne Festigkeitsverlust erhöht wird.
Wissenschaftler von NUST „MISiS“ konnten mit Hilfe der Kryothermie Metallglas einfrieren, so dass es „flexibler“ wurde, ohne seine bemerkenswerte Festigkeit zu verlieren. Hierzu wurde das Verfahren der zyklischen Kühlung in flüssigem Stickstoff angewendet. Das resultierende Material mit optimierten Eigenschaften kann in der modernen Technik und Energie nachgefragt werden.
Artem Trifonov, Ph.D., Ingenieur, Abteilung für Nichteisenmetalle Metalle, Nationale Universität für Wissenschaft und Technologie „MISiS“: „Wir haben festgestellt, dass die Verwendung kryothermischer Zyklen je nach Zusammensetzung die„ Verjüngung “einiger Gläser und die Entspannung (umgekehrter Verjüngungsprozess) anderer stimulieren kann ".
Die kryothermische Behandlung erhöht auch stark die Fähigkeit des Materials, einer Dehnung und Kompression während einer elastischen Verformung auf der Oberfläche der Proben (in einer dünnen Schicht von mehreren zehn Nanometern) zu widerstehen. Dieser Effekt verschwindet jedoch nach Einwirkung von Glas bei Raumtemperatur. Der volumetrische Effekt bleibt über die Zeit erhalten und kann die Duktilität der Legierung verbessern.
„Die kryothermische Verarbeitung scheint eine universelle und einfache Methode zur Änderung der Eigenschaften, zur Verjüngung oder Entspannung von Metallgläsern zu sein. Es ist wichtig, dass es die Duktilität sowohl verbessern als auch verschlechtern kann - dies erfordert eine sorgfältige Auswahl der Legierungszusammensetzung basierend auf der Struktur der Atombindungen im Material “, sagt Artem Trifonov.
Den Autoren zufolge werden sie weiterhin die Auswirkungen einer solchen Verarbeitung auf die Struktur und die Eigenschaften verschiedener Materialien untersuchen. Die "Zähmung" des Verfahrens ermöglicht es, nicht nur Bulk-Metallgläser, sondern auch Verbundwerkstoffe vom Typ "Metallglas-Kristall" (deren "Verjüngung" sich aufgrund der größeren Heterogenität der Struktur noch stärker manifestieren kann) zu plastifizieren. Ein Artikel über die Studie wurde in der Zeitschrift
NPG Asia Materials veröffentlicht.