新型合金材料比鋼鐵堅硬兩倍

據(jù)美國物理學(xué)組織網(wǎng)站報道，目前，科學(xué)家最新研制一種金屬合金材料，它比鋼鐵更堅硬，但卻像塑料一樣萬能通用，可吹塑制成任意的形狀。

數(shù)十年以來，材料科學(xué)家嘗試研制一種最理想的材料，它能夠吹塑形成復(fù)雜結(jié)構(gòu)，且像塑料一樣易于塑造和低成本，但不失去金屬的強度和堅固度。美國耶魯大學(xué)材料科學(xué)家簡-施羅斯Jan Schroers帶領(lǐng)一支研究小組發(fā)現(xiàn)塊狀金屬玻璃BMGs能夠隨意排列原子，而不像普通金屬中有序的晶體結(jié)構(gòu)，該合金材料能夠像塑料一樣隨意地吹塑成普通金屬無法實現(xiàn)的復(fù)雜外形，期間并不失去金屬的硬度和堅固度。目前，他們將這項最新研究發(fā)表在3月1日出版的《材料期刊》雜志上。

施羅斯說：“塊狀金屬玻璃像普通金屬，但卻可以像塑料一樣吹塑制造，具有簡易性和廉價性。”目前，該研究小組已制造出無縫金屬瓶、表殼、微型諧振器和醫(yī)學(xué)埋植器等復(fù)雜結(jié)構(gòu)物體，整個制造過程不足1秒，其強度卻是普通鋼鐵的兩倍。

塊狀金屬玻璃的成本與高端鋼材相近，但加工費用卻像塑料一樣低廉。施羅斯指出，這種新型材料是由多種材料合成，其中包括：鋯、鎳、鈦和銅。研究小組在低溫和低壓狀態(tài)下對該合金材料進行吹塑，該合金材料可明顯地變軟，很容易像塑料一樣形成流體，但不會像普通金屬一樣結(jié)晶化。

低溫和低壓使研究小組能將塊狀金屬玻璃具備前所未有的多功能性、簡易性和精確性。為了精細(xì)地控制和維持理想溫度吹塑，研究小組在真空或者液態(tài)下加工塊狀金屬玻璃。施羅斯說：“其優(yōu)點在于可避免其它金屬成形加工工藝中出現(xiàn)的典型性摩擦，吹塑加工能夠完全消除摩擦，使我們能建立任何復(fù)雜外形的物體，甚至包括納米級物體?！?/p>

施羅斯和研究小組同事已使用這項最新加工技術(shù)為微型機電系統(tǒng)制造微型諧振器，以及陀螺儀和其它諧振應(yīng)用的微型電動精密儀器。此外，通過吹塑塊狀金屬玻璃，研究小組能夠?qū)⑷齻€分離加工步驟塑造、焊接和打磨合成一個傳統(tǒng)金屬加工處理，使人們將以前難以處理的費時、耗能加工處理過程縮短至不足1分鐘完成。

施羅斯說：“這是塑造金屬加工的一個完全典范，塊狀金屬玻璃兼具塑料和普通金屬的特性，連同簡易、經(jīng)濟和精密性吹塑制作工藝，將潛在地影響近百年來合成塑料及相關(guān)加工方法的發(fā)展。”

　　版權(quán)及免責(zé)聲明：凡本網(wǎng)所屬版權(quán)作品，轉(zhuǎn)載時須獲得授權(quán)并注明來源“中國產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟信息網(wǎng)”，違者本網(wǎng)將保留追究其相關(guān)法律責(zé)任的權(quán)力。凡轉(zhuǎn)載文章，不代表本網(wǎng)觀點和立場。版權(quán)事宜請聯(lián)系：010-65363056。

延伸閱讀