琴心剑胆 发表于 1/13/2011 08:49:40

美国研发出超级玻璃 比钢铁还坚硬

美国研发出超级玻璃 比钢铁还坚硬

【大纪元2011年01月13日讯】一种新型的容损金属玻璃,已经被证明超出了任何已知材料的强度和韧性,美国能源部(DOE)、劳伦斯伯克利国家实验室(伯克利实验室)和加州理工学院的研究人员合作测试通过了这一新发现。更令人惊喜的是,这种玻璃似乎很快就能投入日常使用。

据腾讯科技报导,“我们的研究结果标志着金属玻璃的制造得到了第一次战略性的运用。我们相信可以利用这一工艺来制造更强更坚韧的玻璃制品。”主持这一研究的伯克利实验室材料学家罗伯特•里奇如是说。

这种新型金属玻璃加入了一些微量的钯元素,一种具有超高“容积剪切率”的坚硬金属元素,它抵消了玻璃材料不可避免的脆弱易碎性。

“由于含钯元素这种高容积剪切率的金属,剪切带形成所需要的能量远低于剪切带断开成为裂口的能量,”里奇解释道,“这就导致了这种玻璃具有超强的可塑性,能够抵抗巨大的冲击力,这种冲击力只能让它弯曲,而不是碎裂。”

最初的新玻璃材料样本是由含磷、硅和锗的微量钯元素混合,取得了直径约一毫米的玻璃棒,而后来加州理工学院的研究人员添加了银元素,让玻璃棒的厚度扩大到六毫米。这种金属玻璃的大小是有限的,必须迅速冷却或者“淬火”,才能得到最后的非晶态液态金属。

 “我们的经验是,为了制作金属玻璃,我们至少需要五种元素。这样,当我们冷却材料的时候,它就不知道按照什么晶体结构来排序,从而具备非晶体状态。”里奇说。
  
“传统观点认为,材料的强度和韧性是一对互相排斥的属性。这就使得我们的金属玻璃具有挑战人智力的刺激性。我们是在逆流而行,把玻璃的坚硬属性套在了金属的抗损延展性的封套里。”
 
这一研究成果已经在美国能源部科学办公室经过了鉴定和测试,支持加州理工学院的制造工作则是美国国家科学基金会。

2011-01-13 12:13:20【万年历】
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