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
