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耶魯大學(xué)Jan Schroers：金屬可以變成玻璃十大行動？在納米尺度上可以實(shí)現(xiàn)。
發(fā)布日期：2024-02-27 瀏覽次數(shù)：3036
幾個(gè)世紀(jì)以來大幅增加，冶金學(xué)家一直在研究金屬如何變形或?qū)ν獠繎?yīng)力作出反應(yīng)特性。在傳統(tǒng)金屬——原子排列整齊的晶體金屬——這一過程相當(dāng)容易理解了。但對(duì)于金屬玻璃和其他非晶態(tài)金屬的變形等特點，這答案一直難以捉摸建言直達，特別是當(dāng)涉及到納米尺度上的工作原理時(shí)。
近期將進一步，在一項(xiàng)新的研究中充分發揮，耶魯大學(xué)Jan Schroers教授研究了非晶金屬在非常小的尺寸下的物理特性——這一洞察可能會(huì)帶來制造金屬玻璃的新方法；研究結(jié)果發(fā)表在《Nature Communications》雜志上成就。
金屬玻璃具有金屬的強(qiáng)度重要方式，但具有塑料的柔韌性，是一種被廣泛應(yīng)用的材料：航空航天系統，空間非常重要，機(jī)器人，消費(fèi)電子產(chǎn)品快速融入，體育用品和生物醫(yī)學(xué)用途……
這些材料的特性歸功于它們獨(dú)特的原子結(jié)構(gòu)：當(dāng)金屬玻璃從液體冷卻到固體時(shí)認為，它們的原子會(huì)隨機(jī)排列，而不會(huì)像傳統(tǒng)金屬那樣結(jié)晶增強。
但是防止原子結(jié)晶是一件棘手的事情重要意義，對(duì)其工作原理的任何深入了解都可能對(duì)更有效地生產(chǎn)金屬玻璃大有幫助。
研究人員說：“為了推進(jìn)非晶金屬的制造和使用更加廣闊，需要對(duì)其尺寸和溫度相關(guān)變形有一個(gè)基本而完整的了解規劃。”
在過去的幾十年里，人們已經(jīng)確定可以使用，在宏觀尺度上進入當下，原子在一定的溫度下變形時(shí)紮實，會(huì)集體移動(dòng)。
但是當(dāng)納米尺寸的樣品變形時(shí)會(huì)發(fā)生什么呢?實(shí)驗(yàn)室決定用軟態(tài)的鋯銅和其他金屬玻璃樣品來找出答案保持競爭優勢。
結(jié)果發(fā)現(xiàn)進行培訓，在100納米或更小的樣本尺寸上，原子開始偏離標(biāo)準(zhǔn)規(guī)則長效機製。
研究人員發(fā)現(xiàn)法治力量，在這種尺寸下，如果原子繼續(xù)集體移動(dòng)分享，樣品的化學(xué)成分將永遠(yuǎn)不會(huì)改變共享。但相反，在納米尺寸下發(fā)生的是原子單獨(dú)運(yùn)動(dòng)方式之一，在某一點(diǎn)上生動，金屬開始迅速變形。
這很重要創新能力，因?yàn)樵釉诰w材料表面的移動(dòng)速度更快新品技，所以，樣品越小求得平衡，材料在表面上或接近表面的比例就越大紮實做。為了變形，原子通過使用這樣一個(gè)快速的表面路徑走了一段額外的距離至關重要，實(shí)現(xiàn)比一般更快的變形提供深度撮合服務。這是對(duì)一個(gè)仍有許多未解之謎的物理領(lǐng)域的洞察。
“我們基本上知道晶體的一切的發生，我們基本上知道氣體的一切集聚效應，但在科學(xué)界，我們對(duì)液態(tài)并不了解重要手段。物體運(yùn)動(dòng)太快互動講，所以觀察方法受到挑戰(zhàn)，而且由于液體中的順序是非周期性的像一棵樹，我們無法將問題縮小到更小的單位飛躍。”研究人員說。
實(shí)驗(yàn)室目前專注于哪種合金最有希望通過這種方法制造金屬玻璃全面協議。“合金應(yīng)該包含相似的元素，但不能太相似具體而言，否則它們生長的模板就不能形成玻璃工具，”Schroers教授說。
這些研究除了科學(xué)影響外喜愛，在技術(shù)層面上也具有重要意義重要的角色。與目前通過快速冷卻避免結(jié)晶的技術(shù)不同開放要求，這些發(fā)現(xiàn)為研究人員提供了一種緩慢生長亞穩(wěn)態(tài)材料的新方法。這些材料包括金屬玻璃平臺建設，甚至其他以前無法用其他技術(shù)制造的材料服務機製。
良好的導(dǎo)電性、高磁導(dǎo)率使用、高導(dǎo)熱性大幅拓展，以及優(yōu)異的機(jī)械性能，使非晶金屬在多個(gè)領(lǐng)域中都有廣泛的商業(yè)應(yīng)用更加堅強。據(jù)了解與時俱進，國內(nèi)已有企業(yè)使用非晶金屬從事產(chǎn)品化和商業(yè)化，比如實(shí)現(xiàn)微納尺度的精密模芯制造初步建立，還有不少非晶合金產(chǎn)品加工制造商綜合運用，提供如非晶帶材和非晶鐵芯等產(chǎn)品，這些產(chǎn)品在電子的方法、體育器材實事求是、航空航天等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。
文章來源于微納世界落到實處。
近期將進一步，在一項(xiàng)新的研究中充分發揮，耶魯大學(xué)Jan Schroers教授研究了非晶金屬在非常小的尺寸下的物理特性——這一洞察可能會(huì)帶來制造金屬玻璃的新方法；研究結(jié)果發(fā)表在《Nature Communications》雜志上成就。
金屬玻璃具有金屬的強(qiáng)度重要方式，但具有塑料的柔韌性，是一種被廣泛應(yīng)用的材料：航空航天系統，空間非常重要，機(jī)器人，消費(fèi)電子產(chǎn)品快速融入，體育用品和生物醫(yī)學(xué)用途……
這些材料的特性歸功于它們獨(dú)特的原子結(jié)構(gòu)：當(dāng)金屬玻璃從液體冷卻到固體時(shí)認為，它們的原子會(huì)隨機(jī)排列，而不會(huì)像傳統(tǒng)金屬那樣結(jié)晶增強。
但是防止原子結(jié)晶是一件棘手的事情重要意義，對(duì)其工作原理的任何深入了解都可能對(duì)更有效地生產(chǎn)金屬玻璃大有幫助。
研究人員說：“為了推進(jìn)非晶金屬的制造和使用更加廣闊，需要對(duì)其尺寸和溫度相關(guān)變形有一個(gè)基本而完整的了解規劃。”
在過去的幾十年里，人們已經(jīng)確定可以使用，在宏觀尺度上進入當下，原子在一定的溫度下變形時(shí)紮實，會(huì)集體移動(dòng)。
但是當(dāng)納米尺寸的樣品變形時(shí)會(huì)發(fā)生什么呢?實(shí)驗(yàn)室決定用軟態(tài)的鋯銅和其他金屬玻璃樣品來找出答案保持競爭優勢。
結(jié)果發(fā)現(xiàn)進行培訓，在100納米或更小的樣本尺寸上，原子開始偏離標(biāo)準(zhǔn)規(guī)則長效機製。
研究人員發(fā)現(xiàn)法治力量，在這種尺寸下，如果原子繼續(xù)集體移動(dòng)分享，樣品的化學(xué)成分將永遠(yuǎn)不會(huì)改變共享。但相反，在納米尺寸下發(fā)生的是原子單獨(dú)運(yùn)動(dòng)方式之一，在某一點(diǎn)上生動，金屬開始迅速變形。
這很重要創新能力，因?yàn)樵釉诰w材料表面的移動(dòng)速度更快新品技，所以，樣品越小求得平衡，材料在表面上或接近表面的比例就越大紮實做。為了變形，原子通過使用這樣一個(gè)快速的表面路徑走了一段額外的距離至關重要，實(shí)現(xiàn)比一般更快的變形提供深度撮合服務。這是對(duì)一個(gè)仍有許多未解之謎的物理領(lǐng)域的洞察。
“我們基本上知道晶體的一切的發生，我們基本上知道氣體的一切集聚效應，但在科學(xué)界，我們對(duì)液態(tài)并不了解重要手段。物體運(yùn)動(dòng)太快互動講，所以觀察方法受到挑戰(zhàn)，而且由于液體中的順序是非周期性的像一棵樹，我們無法將問題縮小到更小的單位飛躍。”研究人員說。
實(shí)驗(yàn)室目前專注于哪種合金最有希望通過這種方法制造金屬玻璃全面協議。“合金應(yīng)該包含相似的元素，但不能太相似具體而言，否則它們生長的模板就不能形成玻璃工具，”Schroers教授說。
這些研究除了科學(xué)影響外喜愛，在技術(shù)層面上也具有重要意義重要的角色。與目前通過快速冷卻避免結(jié)晶的技術(shù)不同開放要求，這些發(fā)現(xiàn)為研究人員提供了一種緩慢生長亞穩(wěn)態(tài)材料的新方法。這些材料包括金屬玻璃平臺建設，甚至其他以前無法用其他技術(shù)制造的材料服務機製。
良好的導(dǎo)電性、高磁導(dǎo)率使用、高導(dǎo)熱性大幅拓展，以及優(yōu)異的機(jī)械性能，使非晶金屬在多個(gè)領(lǐng)域中都有廣泛的商業(yè)應(yīng)用更加堅強。據(jù)了解與時俱進，國內(nèi)已有企業(yè)使用非晶金屬從事產(chǎn)品化和商業(yè)化，比如實(shí)現(xiàn)微納尺度的精密模芯制造初步建立，還有不少非晶合金產(chǎn)品加工制造商綜合運用，提供如非晶帶材和非晶鐵芯等產(chǎn)品，這些產(chǎn)品在電子的方法、體育器材實事求是、航空航天等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。
文章來源于微納世界落到實處。
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