2011年1月11日
玻璃比钢更牢固?增加一种新型的金属玻璃,强度和韧性除此之外的任何已知的材料,已经被一个协作开发和测试的研究人员与美国能源部(DOE)的劳伦斯伯克利国家实验室(伯克利实验室)和加州理工学院的。更重要的是,更好的版本的这个新玻璃可能是在路上。
“这些结果标志着第一次使用的新战略金属玻璃制造,我们相信我们可以用它来做玻璃,甚至会更强大和更艰难,”罗伯特·里奇说,材料科学家的伯克利贡献的研究。欧洲杯足球竞彩
罗伯特•里奇是一个材料科学家联合任命伯克欧洲杯足球竞彩利实验室和加州大学伯克利分校。
新金属玻璃是微合金钯、金属具有高刚度比“bulk-to-shear”抵消内在玻璃材料的脆性。欧洲杯足球竞彩
“因为palladium-containing bulk-to-shear模量比高的材料,形成剪切带所需要的能量远低于所需要的能量把这些剪切带进裂缝,”里奇说。“结果是玻璃进行大面积可塑性,以应对压力,让它弯曲而不破裂。”
里奇拥有与伯克利实验室材料科学部门共同任命和加州大学伯克利分校(UC)材料科学与工程部门,是一篇论文的合著者之一描述欧洲杯足球竞彩这项研欧洲杯线上买球究发表在《自然材料》在标题“增加玻璃。”
与人合写论文的自然材料腻过Demetriou(实欧洲杯足球竞彩际上使新玻璃),马克西米连Launey,格伦·加勒特,约瑟夫·施拉姆道格拉斯·霍夫曼和威廉·约翰逊的加州理工学院的一个金属玻璃制造领域的先驱。
玻璃材料非晶的欧洲杯足球竞彩,非晶态结构,使其固有的强劲,但总是脆弱的。而金属的晶体结构可以提供微观结构障碍(夹杂物、晶界等),抑制裂缝传播,没有什么无定形结构的玻璃阻止裂纹扩展。在金属玻璃这一问题尤为严重,单一剪切带形成和扩展在整个材料导致灾难性的失败的可能性微乎其微菌株。
在前期的工作中,这个Berkeley-Cal科技协作捏造一个金属玻璃,被称为“DH3”的传播裂缝被引入第二,金属的结晶相。这种结晶相带树突的形式渗透玻璃的无定形结构模式,建立微观结构障碍阻止打开裂缝蔓延。在这个新的工作,合作产生了一个纯玻璃材料,其独特的化学成分的行为通过多重剪切带的形成促进广泛的可塑性在乐队变成裂缝。
“我们的游戏现在是尝试和扩展这种方法诱导广泛塑性断裂之前其他金属玻璃通过改变成分,”里奇说。“附加的钯为我们的无定形材料提供了一个不寻常的能力,广泛的塑料屏蔽之前开裂缝。这促进了断裂韧性与那些最困难的材料。欧洲杯足球竞彩罕见的韧性和强度,或损坏宽容,超出基准范围内建立的艰难和已知最强的材料。”欧洲杯足球竞彩
的初始样本钯的新金属玻璃微合金磷、硅和锗,产生玻璃棒直径约1毫米。添加银混合使加州理工学院的研究人员扩大玻璃棒到6毫米的厚度。金属玻璃的大小是有限的,需要快速冷却的液体金属或“淬火”最后的无定形结构。
“经验法则是,做一个金属玻璃我们需要至少五个元素,这样当我们淬火材料,它不知道晶体结构形式和默认为非晶态,”里奇说。
新金属玻璃被作者捏造Demetriou加州理工大学实验室的约翰逊合著者。表征和测试被里奇的小组在伯克利实验室完成。
“传统的强度和韧性材料相互排斥的属性,这使得这些新的金属玻璃所以智力刺激,”里奇说。欧洲杯足球竞彩“我们在这里与潮流背道而驰的,将信封的破坏公差可以访问一个结构性金属。”
来源:http://www.lbl.gov/