詳情介紹

        說起金屬的特點,躍入我們腦海的首先是堅硬、不透明,有時會生銹,至有時會斷裂,而談到玻璃,給人的感覺是易破碎、透明。大家也知道金屬是晶體,玻璃是典型的非晶體,它們的原子排列方式如圖1-26所示。金屬玻璃聽上去就像是一個不可思議的東西,但是金屬和玻璃這兩種看似完全風馬牛不相及的材料,卻被科學家們神奇地聯系在了一起。那么,又是什么手段使金屬變成“玻璃”的呢？
1960年,美國科學家皮·杜威等首先發現金硅合金等液態貴金屬合金冷卻速度非常快的情況下,金屬原子來不及按它的常規方式結晶,在它還處不整齊、雜亂無章的狀態時就被“凍結”了,成為非晶態金屬。這些非晶態金屬具有類似玻璃的某些結構特征,故稱為金屬玻璃)。
      金屬和玻璃的最大差別是:金屬在從液態冷卻凝固的過程中有確定的凝固點,原子按一定的規律排列,形成晶體;而玻璃從液態到固態的轉變是連續變動的,沒有明確的分界線,即沒有固定的凝固點，用錘子砸晶體金屬,它將吸收晶粒周圍釋放的能量。但是非晶態金屬中的原子由于緊緊地擠”在一起,在受到敲打時很易回復到原狀i且這種金屬玻璃像液體一樣的結構意味著它們的熔化溫度很低,能夠像不銹鋼復合板一樣容易被加工成想要的形狀那么這種金屬玻璃有何特點呢?科學家們創造出來的這種匪夷所思的新材料又有何用處呢?
       從青銅時代開始,人類在使用金屬的幾千年漫長的歲月中所見到的金屬幾乎都是晶體,它們均具有排列整齊的原子結構。金屬晶體排列有缺陷的地方在定的外力作用下常常會斷裂,也就是我們通常所說的材料失效。其原因是連接兩個晶粒的能量低于凝聚一個晶粒的能量,于是兩個晶粒之間的間隙就形成了一個脆弱區,斷裂和腐蝕就很容易從這里發生。這也正是材料的弱點所在即一旦受到過大的外力,首先承受不了的就是晶粒結合部。而金屬玻璃的原子排列是無序的,它沒有特殊的薄弱環節,因此金屬玻璃的強度比一般金屬材料高得多,最高可達3500MPa。