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什么是金屬玻璃?金屬玻璃有什么性能?

作者:奧固鴻已有:N多人關(guān)注
金屬玻璃具有許多優(yōu)異的性能,有的性能是非金屬玻璃和金屬晶體所不具備的。
金屬玻璃具有比一般金屬高的強(qiáng)度。如非晶態(tài)Fe80B20,其斷裂強(qiáng)度大3700MPa,是一般結(jié)構(gòu)鋼的7倍,已接近理想晶須的水平;厚度僅2~3μm的金屬玻璃薄帶,仍可保持相當(dāng)高的強(qiáng)度,彈性也比一般金屬好,完全強(qiáng)度可達(dá)50%以上;在保持高強(qiáng)度的同時(shí),金屬玻璃還具有較高的韌性,以非晶態(tài)Pb80Si20為例。當(dāng)斷裂強(qiáng)度為2650MPa時(shí),仍可進(jìn)行形變量為30%~50%的冷軋加工,維氏硬度(Hv)可達(dá)1000MPa左右,相當(dāng)于高硬度工具鋼的水平,可支持高強(qiáng)度的耐磨磁頭。此外,金屬玻璃一般有很高的電阻率(室溫下大于100Ω•cm),電阻率溫度系數(shù)也很?。ǖ陀?plusmn;10-4/℃),可大大降低材料的渦流損耗,在電子和電力工業(yè)中有著極為重要的應(yīng)用。
軟磁合金金屬玻璃的有效磁導(dǎo)率可與晶態(tài)相比,而電阻率則遠(yuǎn)比晶態(tài)合金高,可大大降低變壓器損耗和提高使用頻率。金屬玻璃還具有優(yōu)異的抗輻照(中子、γ射線等)特性,使它們?cè)诨鸺⒂詈?、核反?yīng)堆等領(lǐng)域中具有特殊應(yīng)用前景。
在應(yīng)用開發(fā)方面,由于金屬玻璃的低摩擦、高強(qiáng)度和抗磨損等特殊性能,使它將在為了的太空探索中發(fā)揮著更為重要的作用。
在軍工方面,金屬玻璃因具有類似貧軸合金的高絕緣熱剪切敏感性和更高的強(qiáng)度以及非常好的彈性,成為有望替代制作穿甲彈用貧軸合金的新材料。塊狀金屬玻璃的聲阻抗特性及高彈性特性,這類材料還有可能用作復(fù)合裝甲的夾層,以配備軍方的坦克、戰(zhàn)斗機(jī)、艦艇或其它裝備來(lái)提供防常規(guī)武器攻擊的能力。
在電子信息領(lǐng)域,隨著納米技術(shù)的迅猛發(fā)展,金屬玻璃將是不可缺少的微型組裝材料,在電子、微電子和集成電路等領(lǐng)域的應(yīng)用前景看好,如計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)、通訊和工業(yè)自動(dòng)化等。各種電子設(shè)備大量應(yīng)用開工電源,目前的發(fā)展方向是輕、薄、小和高度集成化,所采用的手段是高頻電子技術(shù)。這就要求其中變壓器和電感器和軟磁鐵芯適用于高頻場(chǎng)合。具有高飽和磁感、高磁導(dǎo)率、低損耗、易于加工的塊狀金屬玻璃有明顯的優(yōu)勢(shì),應(yīng)用于計(jì)算機(jī)開工電源中的可飽和磁芯、電磁干擾吸收元件、平面變壓器中的E型磁芯和配電變壓器的卷繞式搭接鐵芯等方面。
在醫(yī)學(xué)與生物方面,金屬玻璃因具有良好的生物相容性和無(wú)過(guò)敏反應(yīng),可用于外科手術(shù)的手術(shù)刀、人造骨頭、體內(nèi)生物傳感材料和人造牙齒等。
在體育器械方面,金屬玻璃也將在滑雪、滑冰、棒球、網(wǎng)球、自行車和潛水燈許多體育項(xiàng)目中得到應(yīng)用。
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