Metglass - verres en métal - est presque un matériau idéal: durable, solide, résistant à la corrosion, comme le verre, tout en résilient, comme le métal. Aujourd'hui, ils sont utilisés dans divers domaines: des matériaux magnétiques et des instruments médicaux aux noyaux de transformateurs, engrenages micromoteurs et équipements sportifs.
Cependant, à l'idéalité, le metglass manque encore de plasticité. Cet inconvénient élimine le "rajeunissement" - le transfert de matière dans un état d'énergie supérieur, augmentant sa résistance à la déformation plastique sans perte de résistance.
Les scientifiques de NUST «MISiS» ont pu geler le verre métallique en utilisant un traitement cryothermique afin qu'il devienne plus «flexible» sans perdre sa résistance remarquable. Pour cela, la méthode de refroidissement cyclique dans l'azote liquide a été appliquée. Le matériau résultant avec des propriétés optimisées peut être en demande dans l'ingénierie et l'énergie modernes.
Artem Trifonov, Ph.D., ingénieur, Département des métaux non ferreux, Université nationale des sciences et de la technologie «MISiS»: «Nous avons constaté que l'utilisation de cycles cryothermiques peut stimuler le« rajeunissement »de certains verres et la relaxation (processus de rajeunissement inversé) d'autres, selon la composition ".
Le traitement cryothermique augmente également fortement la capacité du matériau à résister à l'étirement et à la compression lors de la déformation élastique à la surface des échantillons (dans une couche mince de dizaines de nanomètres). Cet effet disparaît cependant après une exposition au verre à température ambiante. L'effet volumétrique est conservé dans le temps et peut améliorer la ductilité de l'alliage.
«Le traitement cryothermique semble être une méthode universelle et simple pour modifier les propriétés, le rajeunissement ou la relaxation des verres métalliques. Il est important qu'il puisse à la fois améliorer et dégrader la ductilité - cela nécessite une sélection minutieuse de la composition de l'alliage, en fonction de la structure des liaisons atomiques dans le matériau », explique Artem Trifonov.
Selon les auteurs, ils continueront d'étudier l'effet d'un tel traitement sur la structure et les propriétés de différents matériaux. La «maîtrise» du procédé permettra de plastifier non seulement des verres métalliques en vrac, mais aussi des composites de type «métal verre-cristal» (dont le «rajeunissement» peut se manifester encore plus du fait d'une plus grande hétérogénéité de la structure). Un article sur l'étude a été publié dans la revue
NPG Asia Materials.