Kim loại vô định hình là gì?
Một kim loại vô định hình là một kim loại có cấu trúc nguyên tử bị rối loạn, trái ngược với hầu hết các kim loại, có cấu trúc thông thường.Những chất này còn được gọi là kính kim loại, bởi vì một cách tạo ra kim loại vô định hình giống như quy trình làm kính, nhưng sử dụng kim loại thay vì silica.Các nghiên cứu chỉ ra rằng các kim loại vô định hình có thể mạnh hơn gấp đôi so với kim loại bình thường và lý tưởng cho áo giáp quân sự, nặng như kim loại thông thường.Do cấu trúc vật liệu bị rối loạn, nó cũng có khả năng chống ăn mòn và hao mòn hơn. Các kim loại vô định hình được tạo ra lần đầu tiên tại Caltech bởi Pol Duwez vào năm 1957. Duwez đã tạo ra kim loại vô định hình bằng cách làm mát hợp kim (AU
80 SI
20) từ trạng thái lỏng dưới một phần của một giây.Tốc độ làm mát phải vượt quá một triệu độ Kelvin mỗi giây, vì vậy việc làm mát kim loại từ trạng thái lỏng đến trạng thái rắn phải xảy ra trong mili giây.Làm mát Điều này nhanh chóng ngăn chặn kim loại kết tinh như một kim loại điển hình, mang lại cho nó cấu trúc vô định hình độc đáo.Lúc đầu, các dạng kim loại vô định hình bị hạn chế, bao gồm chủ yếu là ruy băng mỏng, lá và dây điện.Những ràng buộc này đã được thực thi bởi sự cần thiết của tốc độ làm mát nhanh.
kim loại vô định hình phù hợp để thương mại hóa lần đầu tiên được thực hiện vào năm 1976 bởi C. Graham và H. Liebermann.Họ đã sử dụng một bánh xe quay nhanh siêu lạnh để tạo ra số lượng lớn kim loại vô định hình phù hợp cho các máy biến áp phân phối năng lượng thua thấp, được thương mại hóa dưới tên Metglas.Kim loại vô định hình có thể nhanh chóng được từ hóa và khử từ, dẫn đến tiết kiệm năng lượng khi được sử dụng trong các máy biến áp trên lưới điện.Công suất ít hơn 708080% được tiêu thụ bởi các máy biến áp kim loại vô định hình, giảm lượng khí thải CO 2 và tiết kiệm năng lượng.Ngày nay, các máy biến áp kim loại vô định hình được sử dụng rộng rãi ở Ấn Độ và Trung Quốc, nơi chúng đã được sử dụng để cắt thành công khí thải nhà kính. Trong suốt những năm 1980, các nhà khoa học vật liệu đã thử nghiệm các hợp kim khác nhau, để giảm tốc độ làm mát cần thiết để tạo ra kim loại vô định hình.Họ đã thành công trong việc giảm tốc độ làm mát quan trọng từ hàng trăm Kelvins mỗi giây xuống chỉ một Kelvin mỗi giây, khiến việc sản xuất kính kim loại số lượng lớn khả thi hơn.Năm 2004, các nhà nghiên cứu đã thành công trong thép vô định hình số lượng lớn, mở đường cho thương mại hóa vật liệu rộng hơn.