металлическом сплаве элементарная ячейка, характерная для кристаллического состояния, также сохраняется. Однако при стыковке элементарных ячеек в пространстве порядок их нарушается


Чтобы посмотреть этот PDF файл с форматированием и разметкой, скачайте его и откройте на своем компьютере.
электропроводность металлических стекол. Их удельное электрическое сопротивление в 3
-
5
раз выше, чем у кристаллических аналогов. Это связано с тем, что при движении электронов
че
рез нерегулярную структуру
аморфных металлических стекол

они испытывают гораздо
больше столкновений с ионами, чем в кристаллической решетке

[
3
].

С
плавы типа металл


металл
и, особенно,

металл


металлоид
в аморфном состоянии
имеют более высокую коррозионную стойкость, чем в кристаллическом
состоянии, т.к.
х
имическая однородность, отсутствие межзёренных границ и линей
ных дефектов типа
дислокаций увеличивает

к
оррозионную стойкость за счет устранения локально
й

разности
электрохимического потенциала

[
4]
. Н
апример,
аморфный
сплав
Fe
45
Cr
25
Мо
10
P
13
C
7

используется в качестве электродных материалов

и фильтров для работы в растворах кислот.

Возможно также использование
металлических стекол

в качестве катализатор
ов
органического синтеза,
мат
ериалов для топливных элементов, а также в качестве
медицинских имплант
ат
ов.

Аморфные металлы часто называют материалами будущего,
«
фантастическими
материалами
», что связано с

уникальностью методов их получения и особыми свойст
вами,
не встречающимися у кристаллических металлов. Однако аморфные материалы не лишены
недостатков: это
невысокая
их термическая устойчивость и

недостаточная стабильность во
вр
емени
. Также недостатком являются малые размеры получаемых лент, проволоки, гра
нул

и невозможность их
свар
к
и.
Поэтому
аморфные металлы не пригодны в качестве
высокотемпературных материалов, а их применение, вероятно, будет ограничено только
малогабаритными изделиями.

Однако полное завершение исследований по аморфным структурам еще
впереди.
Следует сказать, что ученых и инженеров ждет интересная и захватывающая работа в
области аморфных металлических материалов
, т.к. на

очереди
получение аморфных
структур
, в которых от
сутствует даже ближний порядок
[
4
]
.

Список литературы

1.

Вьюгов

П.
Н.
,

Дмитр
ен
к
о

А.Е
. Металлические стекла. Вопросы ато
мной науки и техники.
Серия: Ваку
ум, чистые

материалы, сверхпроводники
,
2004,

№4, с. 185
-
191.

2.

Ржевская С. В. Материаловедение: Учеб. для вузов.


М.: Логос, 2004.


424 с.

3.

Золотухин

И.В.

Аморфные металлические материалы.


Соросовский образовательный
журнал, №4, 1997, с. 73
-
78.

4.

Судзуки К., Фудзимори Х., Хасимото К.
Аморфные металлы. / Под ред. Масумото Ц.
Пер. с япон.


М.:

Металлургия, 1987.


328 с.


кристаллов анизотропии свойств, высокую прочность и магнитную проницаемость, малые
потери на перемагничивание.

Ещё в

начале 60
-
х го
дов было показано, что можно получить аморфную структуру
сплава, охлаждая жидкий расплав на холодной металлической подложке

[
1]
.

Для получения
металлических стекол

и
спользуются два метода. В первом

методе
жидкий металл наносят на
внешнюю цилиндрическую поверхность вращающегося диска (колеса), во втором


расплав
извлекается вращающимся диском.

Данным методом перевести в твердое аморфное
состояния чистые металлические элементы трудно. Например, чистый никель

удалось
зафиксировать в стеклообразном состоянии только при экстремально больших скоростях
охлаждения (около 10
10

К/с). Однако сплавление элементов друг с другом, особенно

с
металлоидами
, значительно обл
егчает процесс стеклообразования
. Характерным в это
м
отношении является сплав
Pd

-

Si
. Чистый палладий не удается перевести в аморфное
состояние даже при очень больших скоростях охлаждения. Но сплав палладия с 20%
кремния аморфизируется уже при скоростях охлаждения примерно 10
2

К/с.
Другой способ
получения

металлических стекол
-

высокоскоростное ионно
-
плазменное распыление
металлов и сплавов. Аморфные металлические сплавы полу
чают

в виде напыленного слоя

толщиной от 1 до 1000 мкм
[
3
]
.



Благодаря особенностям своего строения, аморфные металлы и сплавы
имеют ряд
отличительных свойств. Аморфные сплавы

обладают
уникальными

механическими
свойствами: они имеют высокую прочность и твёрдость в сочетани
и

с высокой
пластичностью пр
и

сжати
и

или изгибе,
также имеют высокий предел прочности на
растяжение, высокую у
сталостную прочность, высокую энергию ударного разрушения и
упругости
.
Так, например, по своей прочности и пластичности проволока их аморфного
сплава
Fe
75
Si
10
B
15

превосходит даже стальную рояльную проволоку.
Поэтому
аморфные
сплавы

могут найти

самое широко
е применение как конструкционные

или специальные
материалы
:
конструкционные материалы машинного оборудования, материалы матриц
(фильер), инструментальные ма
териалы, композитные материалы и др.
Но н
аиболее широкое
применение
металлические стекла нашли
благодаря их магнитным и электрическим

свойств
ам

[
2
]
.
Важной

характеристикой аморфных металлов является мягкий
ферромагнетизм металлических

стёкол на основе Fe

Ni

Co. Отсутствие анизотропии,
присущее аморфной структуре, приводит к

очень высокой магнитной п
роницаемости и
низким
энергетическим потерям. Таким образом, эти материалы могут найти применение в
областях, где требую
тся мягкие магниты (например, сердечники трансформаторов,
магнитные головки и экраны, магнетометры, сигнальные устройства
)

[
2]
.

Беспоряд
ок
расположения атомов в виде ближнего порядка оказывает сильное влияние
и
на
АМОРФНЫЕ МЕТАЛЛЫ, МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ СТЕКЛА

Гаглоева Д.И., Неёлова О.В.

Северо
-
Осетинский государственный университет им. К
.
Л
.
Хетагурова

Владикавказ
,
Россия

AMORPHOUS

METALS
,
METALLIC

GLASSES

Gagloeva

D
.
I
.,
Ney
о
lov
а

О
.
В
.

North
-
Ossetian

State University after K.L. Khetagurov

Vladikavkaz
,
Russia


В последние годы XX столетия
особого внимания

физиков и ма
териаловедов
заслуживают так называемые металлические стекла, представляющие собой аморфные
металлические сплавы с неупорядоченным распол
ожением атомов в пространстве.
До
недавнего времени понятие «металл» связывалось с понятием «кристалл»
, атомы которого
расположены в пространстве строго упорядочено. Однако в начале 60
-
х годов
прошлого века
впервые были
получены металлические сплавы, не им
еющие кристаллической структуры

[
1
]
.
Металлы и сплавы с беспорядочным расположением атомов стали называть аморфными
металлическими стеклами
.


Металлические стекла (аморфные сплавы, стекловидные металлы
, метглассы
)


это
металлические сплавы в стеклообразно
м состоянии, образующиеся при сверхбыстром
охлаждении металлического расплава, когда быстрым охлаждением предотвращена
кристаллизация (скорость охлаждения менее 10
6

К/с)

[
2
]
. С
помощью
методов
рентгеновской, нейтронной, электронной дифракции было показано, что в
аморфных
металлических стеклах

имеется более или менее четко определяемый на расстоянии двух
-
трех соседних атомов

так называемый ближний порядок: в

аморфном металлическом сплаве
элемента
рная ячейка, характерная для кристаллического состояния, также сохраняется.
Однако при стыковке элементарных ячеек в пространстве порядок их нарушается, и
стройность рядов атомов, характерная для дальнего порядка, отсутствует

[
2
]
.

Особенности структуры амо
рфных металлических стекол
сказались и на многих
физических свойствах.
Металлические стекла обладают у
никальным сочетанием высоких
механических, магнитных, электрических

и
анти
коррозионных свойств
.

Так, несмотря на то,
что плотность аморфных сплавов на 1
-
2
% ниже плотности кристаллических аналогов,
прочность их выше в 5
-
10 раз [3]. Металлические стекла отличаются от кристаллических
сплавов отсутствием таких дефектов структуры, как вакансии, дислокации, границы зерен, и
уникальной химической однородностью: от
сутствует ликвация, весь

сплав однофазен.

Особенности строения металлических стекол обуславливают отсутствие характерной для

Приложенные файлы

  • pdf 3229343
    Размер файла: 121 kB Загрузок: 1

Добавить комментарий