इंजीनियरों ने ठोस और लचीला धातु का गिलास बनाया है

दक्षिणी कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय से एक अनाकार धातु इंजीनियरों के क्रिस्टलीकरण के विभिन्न स्तरों के एक संचरण इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप छवि का उपयोग करके प्राप्त किया गया, एक नए प्रकार का धातु का ग्लास मिला , जिसमें वृद्धि हुई लोच थी। सामग्री जोड़ती है, ऐसा लगता है, असंगत गुण - कठोरता, शक्ति और लोच। सामग्री, जिसे तकनीकी नाम SAM2X5-630 प्राप्त हुआ, में सभी ज्ञात धात्विक ग्लास का उच्चतम प्रभाव प्रतिरोध है।

धातु के गिलास, या अनाकार धातु, एक अनाकार संरचना के साथ धातु ठोस का एक वर्ग है। अपनी क्रिस्टलीय संरचना वाली धातुओं के विपरीत, जैसे अनाकार धातुएं सुपरकोल्ड मेल्ट्स की परमाणु संरचना के समान होती हैं।


नए धातु के गिलास की एक गेंद बाईं ओर, दाईं ओर - सामान्य स्टील से कूदती है।

सामग्री मजबूत प्रभावों का सामना करने में सक्षम है, जबकि यह उखड़ नहीं जाती है और टूटती नहीं है, लेकिन अपने मूल आकार में लौट आती है। इसके उपयोग की क्षमता लगभग असीमित है - अभ्यास और शरीर कवच से लेकर हड्डियों को मजबूत करने और अंतरिक्ष उपग्रहों की रक्षा करने के लिए।

आमतौर पर, अनाकार धातुओं को 630 ° C तक गर्म करके प्राप्त किया जाता है, और फिर बहुत जल्दी (एक डिग्री प्रति सेकंड के क्रम में) ठंडा किया जाता है। सामग्री SAM2X5-630 लोहे पर आधारित एक पाउडर संरचना को गर्म करके प्राप्त किया गया था (Fe _49.7 Cr _17.7 Mn _1.9 Mo _7.4 W _1.6 B _15.2 C _3.8 Si _2.4 )।

धातु के अद्वितीय गुण हीटिंग तापमान और शीतलन दर के संयोजन के एक सफल खोज से आते हैं - ये ऐसी स्थितियां हैं जो प्राप्त संरचना का अनुभव करती हैं जो कमजोर रूप से व्यक्त क्रिस्टलीय संरचना के स्थानीय foci के गठन की ओर ले जाती हैं। अन्य ताप या शीतलन की स्थिति में परमाणुओं की यादृच्छिक व्यवस्था के साथ पूरी तरह से अनाकार धातुएं होती हैं।

"यह लगभग आंतरिक संरचना नहीं है, और इसमें यह ग्लास की तरह दिखता है, लेकिन क्रिस्टलीकरण वाले क्षेत्र हैं," वेरोनिका एलियासन, यूनिवर्सिटी ऑफ विटर्बी के स्कूल ऑफ इंजीनियरिंग में एक सहायक प्रोफेसर और काम के प्रमुख लेखक कहते हैं। "हमें अभी भी पता नहीं है कि धातु के गिलास में छोटी संख्या में क्रिस्टलीकृत क्षेत्र सदमे प्रतिक्रियाओं में इतने मजबूत अंतर क्यों पैदा करते हैं।"

हगोनिओट की गतिशील लोचदार सीमा (अपरिवर्तनीय विरूपण के बिना सामग्री का अधिकतम प्रभाव) 12 GPa के क्षेत्र में SAM2X5-630 के लिए निर्धारित किया गया था। स्टेनलेस स्टील के लिए, यह आंकड़ा 0.2 GPa है, टंगस्टन कार्बाइड के लिए (ठोस उपकरण और कवच-भेदी गोलियों के कोर बनाने के लिए उपयोग किया जाता है) - 4.5 GPa, हीरे के लिए - 60 GPa तक।

1960 में कैलिफोर्निया इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी में अनाकार धातुओं का अध्ययन शुरू हुआ - वैज्ञानिकों के एक समूह ने पहला धातु ग्लास Au ₇₅ Si _{25 प्राप्त किया} । तब से, दिलचस्प गुणों वाली कई समान सामग्री प्राप्त की गई हैं, लेकिन अभी तक उनकी उच्च लागत के कारण उनके व्यावहारिक अनुप्रयोग का दायरा व्यापक नहीं कहा जा सकता है।

उदाहरण के लिए, हाल ही में जापान में प्राप्त कियाTi ₄₀ Cu ₃₆ Pd ₁₄ Zr ₁₀ गैर-कार्सिनोजेनिक है, टाइटेनियम से तीन गुना मजबूत है, थोड़ा बाहर पहनता है, घर्षण के साथ एक पाउडर नहीं बनाता है, और अनुदैर्ध्य लोच के मापांक में यह व्यावहारिक रूप से मानव हड्डियों से मेल खाता है - संभावित रूप से इसे एक उत्कृष्ट कृत्रिम संयुक्त प्रतिस्थापन के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है।

Source: https://habr.com/ru/post/hi392699/