Смартфоны обзаведутся металлическими стеклами Версия для слабовидящих
Смартфоны обзаведутся металлическими стеклами Печать Email
Новости об инновациях
22.11.2014

Группа ученых НИТУ «МИСиС» и Университета Тохоку (Япония) под научным руководством профессора Дмитрия Лузгина приступает к разработке уникальных гибридных металлических стекол для авиации, космоса и микромеханики.

Металлические стекла — это металлы/сплавы без традиционной кристаллической структуры, по сути, застывшая жидкость, однородный аморфный материал, как в классических оконных стеклах. Они получены в 40-х годах 20 века, однако бум исследований начался в конце 90-х прошлого века и начале нулевых, когда были получены массивные отливки, названные объемными металлическими стеклами, а интерес к ним связан с целым спектром необычных и выдающихся свойств данного материала.

«Металлические стекла (метстекла) обладают в среднем в 2 раза большими прочностью по сравнению с кристаллическими сплавами близкого химического состава (параметры зависят от конкретных сплавов) и упругостью, более высокой коррозионной стойкостью (в том числе по отношению к кислотам, морской воде), повышенными твердостью и износостойкостью. Это обуславливается тем, что в металлических стеклах нет зернистой кристаллической структуры и так называемых границ зерен, из которых состоят типичные кристаллические материалы, в частности, металлы», — говорит профессор Лузгин.

popmech-1111.pngНа сегодня используются следующие способы получения металлических стекол: осаждение газообразного металла (вакуумное напыление, магнетронное распыление, химические реакции в газовой фазе), затвердевание из жидкого состояния (этот метод наиболее удобен для получения больших объемов материала, в том числе объемных металлических стекол), нарушение кристаллической структуры твердого металла (облучение частицами, воздействие ударной волной, ионная имплантация), электролитическое осаждение из растворов.

Что препятствует их массовому распространению?

«Дело в том, что известные на сегодня метстекла обладают низкой пластичностью, особенно в виде макроскопических изделий. Не секрет, что даже обыкновенное оконное стекло можно деформировать, например, гнуть, до определенного предела. Происходящая деформация, не вызывающая разрушения стекла и позволяющая ему вернуться в исходную форму после прекращения внешнего воздействия, называется упругой деформацией. По достижении же определенного предела материал больше не может деформироваться упруго, и начинается пластическая деформация. В обыкновенном стекле такая деформация моментально приводит к его разрушению. Кристаллический металл (или сплав нескольких металлов), наоборот, может легко гнуться, деформироваться, абсорбируя энергию внешнего воздействия. Металлические стекла занимают промежуточное положение между кристаллическим металлом (сплавом), который очень вязкий и может легко деформироваться, и оконным стеклом, которое не может деформироваться пластически», — объясняет профессор Лузгин.

Задача, которая стоит перед объединенной исследовательской группой — это повысить пластичность и вязкость разрушения объемных металлических стекол, сделав их более устойчивыми к разрушению при деформации.

«Наши предыдущие исследования показали, что определенных результатов можно достичь совершенствованием состава самого стекла. Однако недавно мы обнаружили, что гораздо удобнее произвести новый класс материалов, так называемые материалы-гибриды. Это двухфазные соединения типа металлическое стекло-металлический кристалл, металлическое стекло-полимер, металлическое стекло-квазикристалл. В этом случае материал сочетает свойства и металлического стекла с его прочностью, твердостью и износостойкостью, и пластичность металлического кристалла или полимера. Если мы комбинируем металлическое стекло и полимер, то получаем дополнительно такие свойства, как меньший вес материала и, соответственно, его большую удельную прочность», — говорит Дмитрий Лузгин.

Металлические стекла — перспективный материал для аэрокосмической отрасли, автомобилестроения, микромеханики (в том числе для часов, смартфонов, микромоторов и других устройств, где важна высокая износостойкость и высокое качество поверхности), уже сегодня из метстекол делают спортивные товары, в частности — клюшки для гольфа, ракетки и т. д. В силу своей высокой коррозионной стойкости металлические стекла из титана проходят испытания в качестве имплантатов в медицине, а также для изготовления хирургического инструмента.

Источник - http://www.nanonewsnet.ru/news/2014/smartfony-obzavedutsya-metallicheskimi-steklami

 

Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта