Стеклянные материалы отличаются от своих кристаллических аналогов своей уникальной аморфной атомной структурой, характеризующейся беспорядком на большие расстояния и порядком на малые расстояния.Это уникальное устройство наделяет их множеством ценных свойств, такие как изотропия, метастабильность, высокая прочность, высокая эластичность и коррозионная стойкость.Эти свойства не только сделали стеклянные материалы повседневными предметами, такими как окна и бокалы для питья, но и незаменимыми в высокотехнологичных областях, таких как связь и аэрокосмическая промышленность..
(Схема, иллюстрирующая атомную структуру кристаллов и стекла,
с левой стороной, изображающей кристалл, и правой стороной, изображающей стекло.)
Первопроходным примером стеклянных материалов является металлическое стекло, также известное как аморфные сплавы.Можно создать материалы с беспорядочным атомным расположением, подобным стеклу.Эти материалы наследуют микроструктурные черты стекла, демонстрируя исключительные магнитные, механические и химические свойства, что делает их подходящими для различных отраслей промышленности.включая электронику, связи, транспорта и энергетики.
Металлические стекла имеют значительные преимущества в производстве электронных компонентов, благодаря высокой плотности магнитного потока насыщения, высокой магнитной проницаемости,и низкая принудительность, способствующая миниатюризации и легкой конструкции компонентов при одновременном сокращении потребления энергииНапример, использование металлического стекла в распределительных трансформаторах может резко уменьшить потери без нагрузки, и при применении в высокоскоростных двигателях,может значительно повысить эффективность работы, демонстрируя явные преимущества для энергосбережения.
Различные формы аморфных сплавов.
Высокая прочность металлического стекла является еще одной областью, в которой они превосходят.который в несколько раз превышает обычную конструкционную стальБолее того, высокий эластичный предел металлического стекла составляет от нескольких до нескольких десятков раз больше, чем у типичных кристаллических сплавов.Эта характеристика была использована в таких приложениях, как головки для клубов для гольфа, изготовленные из металлического стекла на основе циркония, который может передать почти 99% энергии на мяч, что приводит к увеличению расстояния езды в 1,3 раза по сравнению с обычными клюшками.
Электронные компоненты
Помимо своих механических свойств, металлические стекла также показывают большой потенциал как функциональные материалы.Они предлагают инновационные решения для решения вопросов загрязнения окружающей среды и хранения энергииНапример, некоторые металлические стекла могут эффективно разлагать растворы азокрасителей, а посредством деаллоированияони могут быть преобразованы в нанопористые структуры с улучшенными ионными и электронными транспортными свойствами, которые могут быть применены в гибких самоподдерживающихся электродах суперконденсаторов.
Область применения металлического стекла - трансформаторы распределения энергии
Каталитическая активность металлических стекол в реакциях эволюции водорода открывает новые пути для технологий преобразования энергии и катализа.Многофункциональность и инновационный потенциал этих материалов предполагают светлое будущее для их применения в различных областях, включая энергетику, здравоохранение и оборонные технологии.
Беспроводная зарядка электромобилей
Появление металлического стекла означает трансформационное развитие в области материаловедения, обещающее дальнейшие достижения в различных секторах.Бескорыстное стремление к инновациям в области новых материальных технологий является движущей силой и прочной надеждой на продолжающийся прогресс в этой области.
Источник: Xinbo Network (新玻网)
