金属玻璃和相关复合材料的最新更新

期刊可用的研究金属回顾金属眼镜及其复合材料,表征,合成,特性和应用的最新进展。

学习:综述金属玻璃及其复合材料的最新发展。图片来源:非常规/shutterstock.com

什么是金属玻璃?

金属玻璃是一种超冷的非晶金属。当熔融金属缓慢冷却时,会有足够的时间来进行成核,而成核会导致结晶和晶体生长。成核的越多,晶体数量就越多。

但是,如果冷却速率太快,则永远不会发生成核,并且分子在冷却曲线下实现了可稳态的固态,我们称之为玻璃。这种情况对于金属,合金和金属氧化物有效。窗玻璃主要是氧化硅(Sio)2)。

金属玻璃是无定形的,并以其机械性能(例如高韧性和强度)而闻名,但缺乏可塑性。可以通过将它们与其他材料结合形成复合材料来补偿。欧洲杯足球竞彩

金属玻璃主要由两种类型组成:金属 - 金属和金属金属组合。在金属级别中,金属成分占10-20%,金属成分构成了组成的80%以上。金属 - 金属金属玻璃的一些示例是PD776si17,fe4040b20和ni4929b6p14si2。在金属金属中,例如ni60NB40,洛杉矶80au20和fe90ZR10,金属可以具有任何组成比。

金属玻璃通常是通过熔融液体金属,融化液体金属,粉末冶金,液体蹲淬灭,磁铁溅射和脉冲激光淬火的快速冷却来制备的。金属玻璃形成的主要标准是其玻璃形成能力(GFA)。

GFA取决于临界冷却速率(CCR),玻璃过渡温度(GTT)和超冷温度区域。CCR是抑制固化过程中晶体沉淀形成所需的最小冷却速率。此外,与非整形点相比,金属玻璃在共晶端附近形成。

哪些是生物兼容的金属玻璃复合材料?

与晶体合金相比,金属玻璃用于医疗手术设备,心血管支架和骨科植入物,由于其出色的韧性,强2020欧洲杯下注官网度和延展性。与人骨的生物医学金属玻璃具有2%的高弹性模量为2%,即1%,这有助于金属玻璃与骨骼的自然弯曲一起弯曲。

基于钛金属玻璃用于生物医学植入物应用,具有更好的腐蚀特性,更高的断裂强度和比晶体金属更低的杨氏模量。多孔金属玻璃,例如Ti45ZR1031PD10sn4与商业使用的Ti和Ti -6al -4V植入生物材料相比,由Spark血浆烧结(SPS)制备的功能更好。欧洲杯足球竞彩

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金属眼镜的孔隙率的降低会导致杨氏模量和抗压强度的增加,而它降低了耐腐蚀性。它的屈服强度也比人骨高三倍。

此外,铜含量较低的金属玻璃具有良好的生物相容性,低细胞毒性和体外生存力差,但是NB的添加显示出玻璃过渡温度的降低,优质的生物腐蚀性,增强的体外适应性以及出色的机械机械性机械性机械性能特性。

基于锆的金属玻璃用于关节置换术,骨螺钉和髓内指甲。然而,基于ZR的金属玻璃的主要问题是宿主部位不当的粘附和组织生长。基于ZR的金属玻璃(例如ZR)的表面质量671069.8ti8.83.8可以通过电脱水加工(EDM)中的介电液中的生物活性羟基磷灰石悬浮粉改进。另一种基于ZR的材料ZR65187al10由于可塑性更好,可以用作潜在的承重植入物。

基于镁的金属眼镜,例如毫克66Zn30CA4自降解和释放氢气,因此它们不需要手术即可去除它们。它们的密度类似于骨骼,并且可以承受100%的伸长率。可以通过在金属玻璃基质中添加陶瓷涂料和金属材料来防止其降解。欧洲杯足球竞彩

基于铁的生物材料,例如Fe欧洲杯足球竞彩37cr152b26C7NB3si3al6Mn1以良好的粘附和高负载能力而闻名。它们用于臀部和膝盖中的髋关节假体,牙科植入物和骨固定器。在基于Fe的金属玻璃中添加NB可提高耐腐蚀性。基于锶的金属玻璃,例如SR60毫克18Zn22玻璃过渡温度低,并且在超冷区域中具有同质流动。

此外,纤维增强金属玻璃(FRMG)复合材料。碳纤维/ Ti37.3ZR22.725.55.59和钨纤维/ZR41.2ti13.81012.522.5已经显示出改善的可塑性。在FRMG中添加NB可增强金属玻璃和纤维之间的界面强度。

结论

已经开发了几种Ti,Zr,Mg,Fe,Sr和基于纤维的金属玻璃及其复合材料,并且由于其特定特性优于其结晶剂,它们已用于生物医学应用中。

此外,引入多个剪切带以及纳米 - 晶体,树突状和准晶相的形成增加了金属玻璃复合材料的可塑性。总而言之,未来工程,生物医学和工业应用中金属玻璃复合材料的范围很大。

参考

Sharma,A.,Zadorozhnyy,V。,评论金属玻璃及其复合材料的最新发展。金属,2021,11,1933。https://www.mdpi.com/2075-4701/11/12/1933

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Bismay Prakash Rout

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Bismay Prakash Rout

Bismay是印度布巴内什瓦尔的技术作家。他的学术背景是工程学,他在内容写作,期刊审查,机械设计方面拥有丰富的经验。Bismay拥有材料工程的硕士学位,并从事机械工程,欧洲杯足球竞彩并对科学技术和工程充满热情。欧洲杯线上买球在工作之外,他喜欢在线游戏和烹饪。

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