Forskare vid National University of Science and Technology MISIS (NUST MISIS) har lyckats utveckla en unik metod för att bearbeta metallglas i bulk. Enligt författarna till studien, de har lyckats hitta bearbetningsförhållanden som avsevärt förbättrar kvaliteten på detta lovande material. Forskningsresultaten publicerades i Journal of Alloys and Compounds.

Metallglas (amorfa metaller) är material som, till skillnad från kristallina former, inte har en atomisk ordning med lång räckvidd. Enligt forskarna, detta gör materialet höghållfast, elastisk, och korrosionsbeständig. Amorfa metaller har också andra användbara egenskaper, på grund av vilka de är efterfrågade vid tillverkning av instrument, maskinteknik, medicin och magneto-elektroteknik.

NUST MISIS -forskare förklarade att materialets sprödhet är ett av hindren för dess utbredda användning. Författarna till studien tror att den nya metoden för att bearbeta metalliska glasögon kommer att hjälpa till att eliminera detta problem. Metoden testades på en amorf Zr-Cu-Fe-Al-systemlegering.

"Glödgning före och efter rullning var" förbjuden "av kanonerna i vetenskapen om metalliska glasögon, eftersom detta leder till deras sprödhet i den absoluta majoriteten av fallen. Valet av legeringskomposition och legeringssystem hjälpte oss att kringgå detta problem:glödgning vid cirka 100 grader under glasövergångstemperaturen tillät duktilisering av bulkprover och härdning av tejpprover utan sprödhet, "Professor Dmitry Luzgin, forskarhandledaren, förklarade.

Enligt forskarna, det är hur legeringens ursprungliga amorfa matris sönderfaller som påverkar det resulterande materialets egenskaper. Olika resultat uppnås beroende på provets geometri, bulk eller tejp.

"För bulkprover, Vi har uppnått en ökning av dragplasticiteten med upp till 1,5% vid rumstemperatur genom att dela en homogen amorf fas i två. För bandprover, 25% hårdhet har uppnåtts, som är försedd med separering av sekundära amorfa fas glasartade nanopartiklar på cirka 7 nm med bibehållen plasticitet vid böjning och kompression. Detta är ett oväntat och ganska betydande resultat, "Andrey Bazlov, författaren till metoden, en anställd vid Institutionen för fysisk metallurgi av icke-järnmetaller av NUST MISIS, sa.

NUST MISIS-forskare förklarade att Zr-Cu-Fe-Al-systemlegeringen inte kan användas som huvudstrukturmaterial på grund av dess höga kostnad; men de tror att den föreslagna tekniken kan tillämpas på andra amorfa legeringar, särskilt, titan.

Den nya metoden kommer att förenkla processen att ge de metalliska glasögonen nödvändiga egenskaper, och därmed utöka deras tillämpningsområde. I framtiden, forskargruppen vill använda den nya tekniken för att producera titan och andra högkvalitativa bulkglasögon i bulk.