stringtranslate.com

Аморфный металл

Образцы аморфного металла в миллиметровом масштабе.

Аморфный металл (также известный как металлическое стекло , стекловидный металл или блестящий металл ) — это твердый металлический материал, обычно сплав , с неупорядоченной структурой атомного масштаба. Большинство металлов являются кристаллическими в твердом состоянии, что означает, что они имеют высокоупорядоченное расположение атомов . Аморфные металлы некристаллические и имеют стеклоподобную структуру . Но в отличие от обычных стекол, таких как оконное, которые обычно являются электрическими изоляторами , аморфные металлы обладают хорошей электропроводностью и могут проявлять металлический блеск.

Существует несколько способов получения аморфных металлов, включая чрезвычайно быстрое охлаждение , физическое осаждение из паровой фазы , твердофазную реакцию , ионное облучение и механическое легирование . [1] [2] Раньше небольшие партии аморфных металлов производились с помощью различных методов быстрого охлаждения, таких как аморфные металлические ленты, которые производились путем распыления расплавленного металла на вращающийся металлический диск ( прядение расплава ). Быстрое охлаждение (порядка миллионов градусов Цельсия в секунду) слишком быстрое для образования кристаллов, и материал «запирается» в стеклообразном состоянии. [3] В настоящее время произведен ряд сплавов с критическими скоростями охлаждения, достаточно низкими, чтобы обеспечить образование аморфной структуры в толстых слоях (более 1 миллиметра или 0,039 дюйма); они известны как объемные металлические стекла. Совсем недавно были произведены партии аморфной стали, прочность которой в три раза превышает прочность обычных стальных сплавов. Новые технологии, такие как 3D-печать , также характеризующиеся высокой скоростью охлаждения, являются активной темой исследований для производства объемного металлического стекла. [4]

История

Первым зарегистрированным металлическим стеклом был сплав (Au 75 Si 25 ), произведенный в Калифорнийском технологическом институте У. Клементом (младшим), Вилленсом и Дювесом в 1960 году . [5] Этот и другие ранние стеклообразующие сплавы приходилось охлаждать чрезвычайно быстро ( порядка одного мегакельвина в секунду, 10 6  К/с), чтобы избежать кристаллизации. Важным следствием этого было то, что металлические стекла можно было производить только в ограниченном количестве форм (обычно ленты, фольга или проволока), в которых один размер был мал, чтобы тепло можно было отводить достаточно быстро для достижения необходимой скорости охлаждения. В результате образцы металлического стекла (за некоторыми исключениями) были ограничены толщиной менее ста микрометров .

В 1969 году было обнаружено, что сплав, состоящий из 77,5% палладия , 6% меди и 16,5% кремния, имеет критическую скорость охлаждения от 100 до 1000 К/с.

В 1976 году Х. Либерманн и К. Грэм разработали новый метод изготовления тонких лент аморфного металла на переохлажденном быстровращающемся колесе . [6] Это был сплав железа , никеля и бора . Материал, известный как Metglas , был коммерциализирован в начале 1980-х годов и используется для изготовления распределительных трансформаторов с низкими потерями ( трансформатор из аморфного металла ). Metglas-2605 состоит из 80% железа и 20% бора, имеет температуру Кюри 646 К (373 °C; 703 °F) и намагниченность насыщения при комнатной температуре 1,56 Тл . [7]

В начале 1980-х годов стекловидные слитки диаметром 5 мм (0,20 дюйма) были изготовлены из сплава, состоящего из 55% палладия, 22,5% свинца и 22,5% сурьмы, методом поверхностного травления с последующими циклами нагрева-охлаждения. Используя флюс оксида бора , достижимую толщину удалось увеличить до сантиметра. [ нужны разъяснения ]

В 1982 году исследование структурной релаксации аморфного металла показало связь между теплоемкостью и температурой (Fe 0,5 Ni 0,5 ) 83 P 17 . При нагреве материала начиная с 375 К в свойствах возникает отрицательная зависимость, что связано с изменением релаксированных аморфных состояний. Когда материал подвергался отжигу в течение периода от 1 до 48 часов, свойства проявляли положительную зависимость, начиная с 475 К, для всех периодов отжига, поскольку структура, вызванная отжигом, исчезает при этой температуре. [8] В этом исследовании аморфные сплавы продемонстрировали стеклование и область переохлажденной жидкости. В период с 1988 по 1992 год дополнительные исследования обнаружили больше сплавов типа стекла со стеклованием и областью переохлажденной жидкости. В результате этих исследований были изготовлены объемные стеклянные сплавы из La, Mg и Zr, и эти сплавы продемонстрировали пластичность даже при увеличении толщины их ленты с 20 мкм до 50 мкм. Пластичность резко отличалась от прежних аморфных металлов, которые становились хрупкими при такой толщине. [8] [9] [10] [11]

В 1988 г. было обнаружено, что сплавы лантана, алюминия и медной руды обладают высокой стеклообразующей способностью. Металлические стекла на основе Al, содержащие скандий , продемонстрировали рекордную механическую прочность на растяжение около 1500 МПа (220 фунтов на квадратный дюйм). [12]

До того, как в 1990 году были найдены новые технологии, объемные аморфные сплавы толщиной в несколько миллиметров были редкостью, за некоторыми исключениями, аморфные сплавы на основе Pd формовались в стержни диаметром 2 мм (0,079 дюйма) путем закалки [13] . и сферы диаметром 10 мм (0,39 дюйма) были сформированы повторным плавлением флюса с B 2 O 3 и закалкой. [14]

В 1990-х годах были разработаны новые сплавы, которые образуют стекла со скоростью охлаждения всего один кельвин в секунду. Таких скоростей охлаждения можно достичь простым литьем в металлические формы. Из этих «объемных» аморфных сплавов можно отливать детали толщиной до нескольких сантиметров (максимальная толщина зависит от сплава), сохраняя при этом аморфную структуру. Лучшие стеклообразующие сплавы — на основе циркония и палладия , но известны также сплавы на основе железа , титана , меди , магния и других металлов. Многие аморфные сплавы образуются с использованием явления, называемого эффектом «путаницы». Такие сплавы содержат так много различных элементов (часто четыре и более), что при достаточно быстром охлаждении составляющие их атомы просто не могут координироваться в равновесное кристаллическое состояние до тех пор, пока их подвижность не прекратится. Таким образом, случайное неупорядоченное состояние атомов «запирается».

В 1992 году коммерческий аморфный сплав Vitreloy 1 (41,2% Zr, 13,8% Ti, 12,5% Cu, 10% Ni и 22,5% Be) был разработан в Калтехе в рамках исследований Министерства энергетики и НАСА новых аэрокосмические материалы. [15]

К 2000 году исследования в Университете Тохоку [16] и Калифорнийском технологическом институте позволили получить многокомпонентные сплавы на основе лантана, магния, циркония, палладия, железа, меди и титана с критической скоростью охлаждения от 1 до 100 К/с, что сравнимо с оксидом. очки. [ нужны разъяснения ]

В 2004 году объемная аморфная сталь была успешно произведена двумя группами: одна в Национальной лаборатории Ок-Ридж , которая называет свой продукт «стеклянной сталью», а другая в Университете Вирджинии , называя свою продукцию «DARVA-Glass 101». [17] [18] Продукт немагнитен при комнатной температуре и значительно прочнее обычной стали, хотя до внедрения материала в общественное или военное использование предстоит пройти длительный процесс исследований и разработок. [19] [20]

В 2018 году команда Национальной ускорительной лаборатории SLAC , Национального института стандартов и технологий (NIST) и Северо-Западного университета сообщила об использовании искусственного интеллекта для прогнозирования и оценки образцов 20 000 различных вероятных металлических стеклянных сплавов в год. Их методы обещают ускорить исследования и время вывода на рынок новых сплавов аморфных металлов. [21] [22]

Характеристики

Аморфный металл обычно представляет собой сплав , а не чистый металл. Сплавы содержат атомы существенно разных размеров, что приводит к малому свободному объему (и, следовательно, к более высокой вязкости, чем у других металлов и сплавов) в расплавленном состоянии. Вязкость не позволяет атомам двигаться настолько, чтобы образовать упорядоченную решетку. Структура материала также обеспечивает низкую усадку при охлаждении и устойчивость к пластической деформации. Отсутствие границ зерен , слабых мест кристаллических материалов, приводит к лучшей стойкости к износу [23] и коррозии . Аморфные металлы, будучи технически стеклами, также намного прочнее и менее хрупкие, чем оксидные стекла и керамика. Аморфные металлы можно разделить на две категории: неферромагнитные, если они состоят из Ln, Mg, Zr, Ti, Pd, Ca, Cu, Pt и Au, или ферромагнитные сплавы, если они состоят из Fe, Co. и Ни. [24]

Теплопроводность аморфных материалов ниже, чем у кристаллического металла. Поскольку формирование аморфной структуры зависит от быстрого охлаждения, это ограничивает максимально достижимую толщину аморфных структур. Чтобы добиться образования аморфной структуры даже при более медленном охлаждении, сплав должен состоять из трех или более компонентов, что приводит к образованию сложных кристаллических единиц с более высокой потенциальной энергией и меньшей вероятностью образования. [25] Атомный радиус компонентов должен существенно различаться (более 12%), чтобы достичь высокой плотности упаковки и низкого свободного объема. Комбинация компонентов должна иметь отрицательную теплоту смешения, препятствующую зарождению кристаллов и продлевающую время пребывания расплавленного металла в переохлажденном состоянии.

При изменении температуры электросопротивление аморфных металлов ведет себя совсем иначе, чем у обычных металлов. В то время как удельное сопротивление обычных металлов обычно увеличивается с температурой, согласно правилу Маттиссена , обнаружено, что удельное сопротивление большого числа аморфных металлов уменьшается с повышением температуры. Этот эффект можно наблюдать в аморфных металлах с высоким удельным сопротивлением от 150 до 300 микроом-сантиметров. [26] В этих металлах события рассеяния, вызывающие удельное сопротивление металла, больше не могут считаться статистически независимыми, что объясняет нарушение правила Маттиссена. Тот факт, что термическое изменение удельного сопротивления в аморфных металлах может быть отрицательным в широком диапазоне температур и коррелировать с их абсолютными значениями удельного сопротивления, был впервые обнаружен Муиджем в 1973 году, отсюда и появился термин «правило Муиджа». [27] [28]

Сплавы бора , кремния , фосфора и других стеклообразователей с магнитными металлами ( железом , кобальтом , никелем ) обладают высокой магнитной восприимчивостью , малой коэрцитивной силой и высоким электрическим сопротивлением . Обычно электропроводность металлического стекла имеет тот же низкий порядок величины, что и у расплавленного металла, чуть выше точки плавления. Высокое сопротивление приводит к низким потерям из-за вихревых токов при воздействии переменных магнитных полей, что полезно, например, для магнитных сердечников трансформаторов . Их низкая коэрцитивность также способствует низким потерям.

Сверхпроводимость тонких пленок аморфных металлов была экспериментально обнаружена в начале 1950 - х годов Бакелем и Хилшем. [29] Для некоторых металлических элементов критическая температура сверхпроводимости T c может быть выше в аморфном состоянии (например, при легировании), чем в кристаллическом состоянии, и в некоторых случаях T c увеличивается при увеличении структурного беспорядка. Такое поведение можно понять и рационализировать, рассмотрев влияние структурного беспорядка на электрон- фононное взаимодействие. [30]

Аморфные металлы имеют более высокий предел текучести при растяжении и более высокие пределы упругой деформации, чем поликристаллические металлические сплавы, но их пластичность и усталостная прочность ниже. [31] Аморфные сплавы обладают множеством потенциально полезных свойств. В частности, они, как правило, прочнее кристаллических сплавов аналогичного химического состава и могут выдерживать более значительные обратимые («упругие») деформации, чем кристаллические сплавы. Аморфные металлы черпают свою прочность непосредственно из своей некристаллической структуры, которая не имеет каких-либо дефектов (таких как дислокации ), ограничивающих прочность кристаллических сплавов. Один современный аморфный металл, известный как Витрелой , имеет прочность на разрыв, почти вдвое превышающую прочность высококачественного титана . Однако металлические стекла при комнатной температуре не являются пластичными и имеют тенденцию внезапно выходить из строя при нагрузке на растяжение , что ограничивает применимость материала в приложениях, где надежность критична, поскольку надвигающийся отказ не очевиден. Поэтому существует значительный интерес к созданию металломатричных композитов , состоящих из металлической стеклянной матрицы, содержащей дендритные частицы или волокна пластичного кристаллического металла.

Возможно, наиболее полезным свойством объемных аморфных сплавов является то, что они являются настоящими стеклами, а это означает, что они размягчаются и текут при нагревании. Это позволяет легко обрабатывать, например, литьем под давлением , почти так же, как и полимеры . В результате аморфные сплавы стали коммерциализироваться для использования в спортивном оборудовании, [32] медицинских устройствах и в качестве корпусов электронного оборудования. [33]

Тонкие пленки аморфных металлов можно наносить с помощью технологии высокоскоростного кислородного топлива в качестве защитных покрытий.

Приложения

Коммерческий

В настоящее время наиболее важное применение связано с особыми магнитными свойствами некоторых ферромагнитных металлических стекол. Низкие потери намагничивания используются в высокоэффективных трансформаторах ( трансформаторах из аморфного металла ) на линейной частоте и в некоторых трансформаторах более высокой частоты. Аморфная сталь — очень хрупкий материал, поэтому пробивать пластины двигателя сложно. [34] Также для электронного наблюдения за предметами (например, пассивные идентификационные метки для контроля краж) часто используются металлические очки из-за этих магнитных свойств.

Коммерческий аморфный сплав Vitreloy 1 (41,2% Zr, 13,8% Ti, 12,5% Cu, 10% Ni и 22,5% Be) был разработан в Калифорнийском технологическом институте в рамках исследований новых аэрокосмических материалов Министерства энергетики и НАСА . [15]

Металлическое стекло на основе титана, изготовленное из тонких трубок, имеет высокую прочность на разрыв 2100 МПа (300 фунтов на квадратный дюйм), упругое удлинение 2% и высокую коррозионную стойкость. [35] Используя эти свойства, металлическое стекло Ti-Zr-Cu-Ni-Sn было использовано для улучшения чувствительности расходомера Кориолиса . Этот расходомер примерно в 28-53 раза более чувствителен, чем обычные расходомеры, [36] которые могут применяться в ископаемом топливе, химической, экологической, полупроводниковой и медицинской промышленности.

Металлическому стеклу на основе Zr-Al-Ni-Cu можно придать форму датчиков давления размером от 2,2 до 5 на 4 мм (от 0,087 до 0,197 на 0,157 дюйма) для автомобильной и других отраслей промышленности, и эти датчики меньше, более чувствительны и обладают большей устойчивостью к давлению. по сравнению с обычной нержавеющей сталью, изготовленной методом холодной обработки. Кроме того, из этого сплава был изготовлен самый маленький в мире мотор-редуктор диаметром 1,5 и 9,9 мм (0,059 и 0,390 дюйма), который производился и продавался в то время. [37]

Потенциал

Аморфные металлы демонстрируют уникальное поведение при размягчении после стеклования, и это размягчение все чаще исследуется для термопластического формования металлических стекол. [38] Такая низкая температура размягчения позволяет разрабатывать простые методы изготовления композитов из наночастиц (например, углеродных нанотрубок ) и объемных металлических стекол. Было показано, что на металлических стеклах можно создавать узоры на чрезвычайно малых масштабах длины - от 10 нм до нескольких миллиметров. [39] Это может решить проблемы литографии наноимпринтов , когда дорогие наноформы из кремния легко ломаются. Нано-формы из металлического стекла просты в изготовлении и более долговечны, чем силиконовые формы. Превосходные электронные, термические и механические свойства объемных металлических стекол по сравнению с полимерами делают их хорошим вариантом для разработки нанокомпозитов для электронных приложений, таких как устройства автоэлектронной эмиссии . [40]

Ti 40 Cu 36 Pd 14 Zr 10 считается неканцерогенным, примерно в три раза прочнее титана, а его модуль упругости почти соответствует костям . Обладает высокой износостойкостью и не образует абразивного порошка. Сплав не подвергается усадке при затвердевании. Можно создать поверхностную структуру, которая биологически прикрепляется путем модификации поверхности с помощью лазерных импульсов, что обеспечивает лучшее соединение с костью. [41]

Mg 60 Zn 35 Ca 5 , быстро охлажденный для достижения аморфной структуры, исследуется в Университете Лихай в качестве биоматериала для имплантации в кости в виде винтов, штифтов или пластин для фиксации переломов. В отличие от традиционной стали или титана, этот материал растворяется в организме со скоростью примерно 1 миллиметр в месяц и заменяется костной тканью. Эту скорость можно регулировать, варьируя содержание цинка. [42]

Объемные металлические стекла также, по-видимому, демонстрируют превосходные свойства, такие как SAM2X5-630, который имеет самый высокий зарегистрированный предел упругости среди всех стальных сплавов. По словам исследователя, по сути, он имеет самый высокий пороговый предел, при котором материал может выдерживать удар без постоянной деформации (пластичность). ). Сплав может выдерживать давление и напряжение до 12,5 ГПа (123 000 атм), не подвергаясь какой-либо остаточной деформации. Это самая высокая ударопрочность среди всех объемных металлических стекол, когда-либо зарегистрированных (по состоянию на 2016 год). Это делает его привлекательным вариантом для Armor. материалов и других применений, требующих высокой устойчивости к нагрузкам. [43] [44] [45]

Производство добавок

Одна из проблем при синтезе металлического стекла заключается в том, что с помощью этих методов часто получаются только очень маленькие образцы из-за необходимости высоких скоростей охлаждения. В качестве метода создания более крупных образцов были предложены методы 3D-печати . Селективное лазерное плавление (SLM) является одним из примеров метода аддитивного производства, который использовался для изготовления металлических стекол на основе железа. [46] [47] Лазерная печать на фольге (LFP) — это еще один метод, при котором фольга из аморфных металлов укладывается и сваривается вместе, слой за слоем. [48]

Моделирование и теория

Объемные металлические стекла были смоделированы с использованием моделирования атомного масштаба (в рамках теории функционала плотности ) аналогично сплавам с высокой энтропией . [49] [50] Это позволило сделать прогнозы относительно их поведения, стабильности и многих других свойств. Таким образом, новые объемные системы металлического стекла могут быть протестированы и адаптированы для конкретной цели (например, замена костей или компонентов авиационного двигателя ) без особых эмпирических поисков фазового пространства или экспериментальных проб и ошибок. Однако определение того, какие атомные структуры контролируют основные свойства металлического стекла, несмотря на годы активных исследований, оказалось весьма сложной задачей. [51] [52] Ab-initio молекулярно-динамическое моделирование (МД) подтвердило, что атомная структура поверхности металлического стекла Ni-Nb, наблюдаемая с помощью сканирующей туннельной микроскопии, является своего рода спектроскопией. При отрицательном приложенном смещении он визуализирует только один из атомов (Ni) из-за структуры электронной плотности состояний, рассчитанной с помощью ab-initio МД-моделирования. [53]

Один из распространенных способов попытаться понять электронные свойства аморфных металлов — сравнить их с жидкими металлами, которые так же неупорядочены и для которых существуют устоявшиеся теоретические основы. Для простых аморфных металлов хорошие оценки могут быть достигнуты путем полуклассического моделирования движения отдельных электронов с использованием уравнения Больцмана и аппроксимации потенциала рассеяния как суперпозиции электронного потенциала каждого ядра в окружающем металле. Чтобы упростить расчеты, электронные потенциалы атомных ядер можно усечь, чтобы получить псевдопотенциал олова для кексов. В этой теории есть два основных эффекта, определяющих изменение удельного сопротивления с повышением температуры. Оба основаны на индукции колебаний атомных ядер металла при повышении температуры. Во-первых, атомная структура становится все более размытой, поскольку точное положение атомных ядер становится все менее и менее четко определенным. Другой — введение фононов. Хотя размытие обычно снижает удельное сопротивление металла, введение фононов обычно добавляет места рассеяния и, следовательно, увеличивает удельное сопротивление. Вместе они могут объяснить аномальное снижение удельного сопротивления в аморфных металлах, поскольку первая часть перевешивает вторую. В отличие от обычных кристаллических металлов фононный вклад в аморфном металле не вымораживается при низких температурах. Из-за отсутствия определенной кристаллической структуры всегда существуют некоторые длины волн фононов, которые можно возбудить. [54] [55] Хотя этот полуклассический подход хорошо подходит для многих аморфных металлов, он обычно выходит из строя в более экстремальных условиях. При очень низких температурах квантовая природа электронов приводит к эффектам дальней интерференции электронов друг с другом, что называется «эффектами слабой локализации». [26] В очень сильно неупорядоченных металлах примеси в атомной структуре могут создавать связанные электронные состояния в так называемой « локализации Андерсона », эффективно связывая электроны и подавляя их движение. [56]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Некоторые учёные считают стеклами только аморфные металлы, полученные путём быстрого охлаждения из жидкого состояния. Ученые-материаловеды обычно считают стеклом любой твердый некристаллический материал, независимо от способа его производства.
  2. ^ Оджован, Мичиган; Ли, WBE (2010). «Связность и стеклование в неупорядоченных оксидных системах». Журнал некристаллических твердых тел . 356 (44–49): 2534. Бибкод : 2010JNCS..356.2534O. doi : 10.1016/j.jnoncrysol.2010.05.012.
  3. ^ Люборски, FE (1983). Аморфные металлические сплавы . Баттервортс . стр. 3–7. ISBN 0408110309.
  4. ^ Чжан, Ченг; Оуян, Ди; Поли, Саймон; Лю, Линь (01 июля 2021 г.). «3D-печать объемных металлических стекол». Материаловедение и инженерия: R: Отчеты . 145 : 100625. doi : 10.1016/j.mser.2021.100625. ISSN  0927-796X. S2CID  236233658.
  5. ^ Клемент, В.; Вилленс, Р.Х.; Дувес, Польша (1960). «Некристаллическая структура в затвердевших сплавах золота и кремния». Природа . 187 (4740): 869–870. Бибкод : 1960Natur.187..869K. дои : 10.1038/187869b0. S2CID  4203025.
  6. ^ Либерманн Х. и Грэм К. (1976). «Производство лент из аморфных сплавов и влияние параметров оборудования на размеры лент». Транзакции IEEE по магнетизму . 12 (6): 921. Бибкод : 1976ITM....12..921L. дои : 10.1109/TMAG.1976.1059201.
  7. ^ Ройя, Р. и Маджумдара, АК (1981). «Термомагнитные и транспортные свойства метгласса 2605 SC и 2605». Журнал магнетизма и магнитных материалов . 25 (1): 83–89. Бибкод : 1981JMMM...25...83R. дои : 10.1016/0304-8853(81)90150-5.
  8. ^ Аб Чен, HS; Иноуэ, А.; Масумото, Т. (июль 1985 г.). «Двухстадийное поведение энтальпийной релаксации аморфных сплавов (Fe0,5Ni0,5)83P17 и (Fe0,5Ni0,5)83B17 при отжиге». Журнал материаловедения . 20 (7): 2417–2438. Бибкод : 1985JMatS..20.2417C. дои : 10.1007/BF00556071. S2CID  136986230.
  9. ^ Ёкояма, Ёсихико; Иноуэ, Акихиса (2007). «Композиционная зависимость термических и механических свойств четвертичных объемных стеклообразных сплавов Zr-Cu-Ni-Al». Операции с материалами . 48 (6): 1282–1287. doi : 10.2320/matertrans.MF200622 .
  10. ^ Иноуэ, Акихиса; Чжан, Тао (1996). «Изготовление объемного стекловидного сплава Zr55Al10Ni5Cu30 диаметром 30 мм методом вакуумного литья». Операции с материалами, JIM . 37 (2): 185–187. дои : 10.2320/матертранс1989.37.185 .
  11. ^ Цинь, CL; Чжан, В.; Чжан, QS; Асами, К.; Иноуэ, А. (31 января 2011 г.). «Химические характеристики пассивных поверхностных пленок, образующихся на недавно разработанных объемных металлических стеклах Cu – Zr – Ag – Al». Журнал исследования материалов . 23 (8): 2091–2098. дои : 10.1557/JMR.2008.0284. S2CID  136849540.
  12. ^ Иноуэ, А.; Собу, С.; Лусгин, Д.В.; Кимура, Х.; Сасамори, К. (2011). «Сверхвысокопрочные аморфные сплавы на основе Al, содержащие Sc». Журнал исследования материалов . 19 (5): 1539. Бибкод : 2004JMatR..19.1539I. дои : 10.1557/JMR.2004.0206. S2CID  136853150.
  13. ^ Чен, HS; Тернбулл, Д. (август 1969 г.). «Формирование, стабильность и структура стекол из сплавов палладия и кремния». Акта Металлургика . 17 (8): 1021–1031. дои : 10.1016/0001-6160(69)90048-0.
  14. ^ Куи, HW; Грир, Алабама; Тернбулл, Д. (15 сентября 1984 г.). «Формирование объемного металлического стекла флюсованием». Письма по прикладной физике . 45 (6): 615–616. Бибкод : 1984ApPhL..45..615K. дои : 10.1063/1.95330.
  15. ^ Аб Пекер, А.; Джонсон, WL (25 октября 1993 г.). «Легко поддающееся обработке металлическое стекло: Zr41.2Ti13.8Cu12.5Ni10.0Be22.5» (PDF) . Письма по прикладной физике . 63 (17): 2342–2344. Бибкод : 1993ApPhL..63.2342P. дои : 10.1063/1.110520.
  16. ^ Иноуэ, А. (2000). «Стабилизация металлических переохлажденных жидкостей и объемных аморфных сплавов». Акта Материалия . 48 (1): 279–306. Бибкод : 2000AcMat..48..279I. CiteSeerX 10.1.1.590.5472 . дои : 10.1016/S1359-6454(99)00300-6. 
  17. ^ У.Ва. Служба новостей: «Ученые Университета Вирджинии обнаружили, что аморфный стальной материал в три раза прочнее обычной стали и немагнитен». Архивировано 30 октября 2014 г. в Wayback Machine , Ю. Вирджиния. Службы новостей , 02.07.2004
  18. ^ Список патентов Google на патент WO 2006091875 A2, «Патент WO 2006091875 A2 - Аморфные стальные композиты с повышенной прочностью, упругими свойствами и пластичностью (также опубликовано как US20090025834, WO2006091875A3)», Джозеф С. Пун, Гэри Дж. Шифлет, Univ Virginia , 8/ 31/2006
  19. ^ "Стеклянная сталь". Обзор ОРНЛ . 38 (1). 2005. Архивировано из оригинала 8 апреля 2005 г. Проверено 26 декабря 2005 г.
  20. ^ Поннамбалам, В.; Пун, С.Дж.; Шифлет, Г.Дж. (2011). «Объемные металлические стекла на основе Fe диаметром и толщиной более одного сантиметра». Журнал исследования материалов . 19 (5): 1320. Бибкод : 2004JMatR..19.1320P. дои : 10.1557/JMR.2004.0176. S2CID  138846816.
  21. ^ «Искусственный интеллект ускоряет открытие металлического стекла» . Физорг . 13 апреля 2018 г. Проверено 14 апреля 2018 г.
  22. ^ Рен, Фанг; Уорд, Логан; Уильямс, Трэвис; Лоус, Кевин Дж.; Вулвертон, Кристофер; Хэттрик-Симперс, Джейсон; Мехта, Апурва (13 апреля 2018 г.). «Ускоренное открытие металлических стекол посредством повторения машинного обучения и высокопроизводительных экспериментов». Достижения науки . 4 (4): eaaq1566. Бибкод : 2018SciA....4.1566R. doi : 10.1126/sciadv.aaq1566. ПМЦ 5898831 . ПМИД  29662953. 
  23. ^ Глориант, Тьерри (2003). «Микротвердость и абразивная износостойкость металлических стекол и наноструктурированных композиционных материалов». Журнал некристаллических твердых тел . 316 (1): 96–103. Бибкод : 2003JNCS..316...96G. дои : 10.1016/s0022-3093(02)01941-5.
  24. ^ Иноуэ, А.; Такеучи, А. (апрель 2011 г.). «Новейшие разработки и применение изделий из объемных стеклообразных сплавов☆». Акта Материалия . 59 (6): 2243–2267. Бибкод : 2011AcMat..59.2243I. doi :10.1016/j.actamat.2010.11.027.
  25. ^ Сурьянараяна, К.; Иноуэ, А. (3 июня 2011 г.). Объемные металлические очки . ЦРК Пресс. ISBN 978-1-4398-5969-8.[ нужна страница ]
  26. ^ аб Гантмахер, В.Ф. (декабрь 2011 г.). «Правило Mooij и слабая локализация». Письма ЖЭТФ . 94 (8): 626–628. arXiv : 1112.0429 . дои : 10.1134/S0021364011200033. ISSN  0021-3640. S2CID  119258416.
  27. ^ Муидж, Дж. Х. (1973). «Электрическая проводимость в концентрированных неупорядоченных сплавах переходных металлов». Физический статус Солиди А. 17 (2): 521–530. Бибкод : 1973ПССАР..17..521М. дои : 10.1002/pssa.2210170217. ISSN  1521-396X. S2CID  96960303.
  28. ^ Чучи, Серджио; Ди Санте, Доменико; Добросавлевич, Владимир; Фратини, Симона (декабрь 2018 г.). «Происхождение корреляций Mooij в неупорядоченных металлах». npj Квантовые материалы . 3 (1): 44. arXiv : 1802.00065 . Бибкод : 2018npjQM...3...44C. дои : 10.1038/s41535-018-0119-y. ISSN  2397-4648. S2CID  55811938.
  29. ^ Бакель, В.; Хилш, Р. (1956). «Supraleitung und elektrischer Widerstand neuartiger Zinn-Wismut-Legierungen». З. Физ . 146 (1): 27–38. Бибкод : 1956ZPhy..146...27B. дои : 10.1007/BF01326000. S2CID  119405703.
  30. ^ Баджоли, Маттео; Сетти, Чандан; Закконе, Алессио (2020). «Эффективная теория сверхпроводимости в сильносвязанных аморфных материалах». Физический обзор B . 101 (21): 214502. arXiv : 2001.00404 . Бибкод : 2020PhRvB.101u4502B. doi : 10.1103/PhysRevB.101.214502. S2CID  209531947.
  31. ^ Рассел, Алан и Ли, Кок Лунг (2005). Соотношения структура-свойство в цветных металлах . Джон Уайли и сыновья . п. 92. Бибкод :2005srnm.book.....R. ISBN 978-0-471-70853-7.
  32. ^ «Аморфный сплав превосходит сталь и титан». НАСА . Проверено 19 сентября 2018 г.
  33. ^ Телфорд, Марк (2004). «Дело в пользу объемного металлического стекла». Материалы сегодня . 7 (3): 36–43. дои : 10.1016/S1369-7021(04)00124-5 .
  34. ^ Нин, СР; Гао, Дж.; Ван, Ю.Г. (2010). «Обзор применения аморфных металлов с низкими потерями в двигателях». Передовые исследования материалов . 129–131: 1366–1371. doi : 10.4028/www.scientific.net/AMR.129-131.1366. S2CID  138234876.
  35. ^ Нисияма, Нобуюки; Амия, Кенджи; Иноуэ, Акихиса (октябрь 2007 г.). «Новые применения объемного металлического стекла для промышленных изделий». Журнал некристаллических твердых тел . 353 (32–40): 3615–3621. Бибкод : 2007JNCS..353.3615N. doi : 10.1016/j.jnoncrysol.2007.05.170.
  36. ^ Нисияма, Н.; Амия, К.; Иноуэ, А. (март 2007 г.). «Последние достижения в области объемных металлических стекол для тензодатчиков». Материаловедение и инженерия: А. 449–451: 79–83. doi : 10.1016/j.msea.2006.02.384.
  37. ^ Иноуэ, А.; Ван, XM; Чжан, В. (2008). «Разработки и применение объемных металлических стекол». Обзоры на тему Передовое материаловедение . 18 (1): 1–9. CiteSeerX 10.1.1.455.4625 . 
  38. ^ Саотоме, Ю.; Ивадзаки, Х. (2000). «Сверхпластическая экструзия вала микрошестерни 10 мкм в модуле». Микросистемные технологии . 6 (4): 126. дои : 10.1007/s005420050180. S2CID  137549527.
  39. ^ Кумар, Г.; Тан, HX; Шроерс, Дж. (2009). «Наномольевание аморфных металлов». Природа . 457 (7231): 868–872. Бибкод : 2009Natur.457..868K. дои : 10.1038/nature07718. PMID  19212407. S2CID  4337794.
  40. ^ Ходжати-Талеми, Пейман (2011). «Высокоэффективные объемные металлические композитные катоды из стекла и углеродных нанотрубок для автоэлектронной эмиссии». Письма по прикладной физике . 99 (19): 194104. Бибкод : 2011ApPhL..99s4104H. дои : 10.1063/1.3659898.
  41. ↑ Маруяма, Масааки (11 июня 2009 г.). «Японские университеты разрабатывают металлическое стекло на основе титана для искусственных суставов пальцев». Тех-он.
  42. ^ «Фиксация костей растворимым стеклом». Институт физики. 1 октября 2009 г.
  43. ^ «Инженеры разрабатывают рекордную сталь». Engineering.com . Проверено 24 июня 2022 г.
  44. ^ «Рекордная сталь может быть использована для бронежилетов и щитов для спутников». jacobsschool.ucsd.edu . Проверено 24 июня 2022 г.
  45. ^ «SAM2X5-630: Сталелитейная промышленность дает отпор! | Пишем об автомобилях» . написаниеaboutcars.com . Проверено 24 июня 2022 г.
  46. ^ Поли, Саймон; Лебер, Лукас; Петтерс, Роми; Стойка, Михай; Скудино, Серджио; Кюн, Ута; Эккерт, Юрген (1 января 2013 г.). «Обработка металлических стекол методом селективной лазерной плавки». Материалы сегодня . 16 (1–2): 37–41. дои : 10.1016/j.mattod.2013.01.018 . ISSN  1369-7021.
  47. ^ Юнг, Хё Юн; Чой, Су Джи; Прашант, Конда Г.; Стойка, Михай; Скудино, Серджио; Йи, Сонхун; Кюн, Ута; Ким, До Хян; Ким, Ки Буэм; Эккерт, Юрген (5 декабря 2015 г.). «Изготовление объемного металлического стекла на основе Fe методом селективной лазерной плавки: исследование параметров». Материалы и дизайн . 86 : 703–708. doi :10.1016/j.matdes.2015.07.145. ISSN  0264-1275.
  48. ^ Шен, Юй; Ли, Инци; Чен, Чен; Цай, Хай-Лунг (05 марта 2017 г.). «3D-печать больших и сложных металлических стеклянных конструкций». Материалы и дизайн . 117 : 213–222. дои : 10.1016/j.matdes.2016.12.087 . ISSN  0264-1275.
  49. ^ Кинг, DM; Миддлбург, Южная Каролина; Лю, ACY; Тахини, штат Ха; Лампкин, Греция; Корти, М. (январь 2014 г.). «Формирование и структура тонких пленок аморфного сплава V – Zr» (PDF) . Акта Материалия . 83 : 269–275. doi :10.1016/j.actamat.2014.10.016. hdl : 10453/41214 .
  50. ^ Миддлбург, Южная Каролина; Берр, Пенсильвания; Кинг, DM; Эдвардс, Л.; Лампкин, Греция; Граймс, RW (ноябрь 2015 г.). «Структурная стабильность и поведение продуктов деления в U3Si». Журнал ядерных материалов . 466 : 739–744. Бибкод : 2015JNuM..466..739M. doi :10.1016/j.jnucmat.2015.04.052.
  51. ^ Ройалл, К. Патрик; Уильямс, Стивен Р. (2015). «Роль локальной структуры в динамическом аресте». Отчеты по физике . 560 : 1–75. arXiv : 1405.5691 . Бибкод : 2015PhR...560....1R. doi :10.1016/j.physrep.2014.11.004. ISSN  0370-1573. S2CID  118541003.
  52. ^ Вэй, Дэн; Ян, Цзе; Цзян, Минь-Цян; Дай, Лан-Хонг; Ван, Юн-Цзян; Дайр, Йеппе К.; Дуглас, Ян; Харроуэлл, Питер (2019). «Оценка полезности структуры аморфных материалов». Журнал химической физики . 150 (11): 114502. arXiv : 1809.08589 . Бибкод : 2019JChPh.150k4502W. дои : 10.1063/1.5064531 . ISSN  0021-9606. ПМИД  30902013.
  53. ^ Белолюдов, Р. (2020), «Атомная структура объемного металлического стекла, установленная с помощью сканирующей туннельной микроскопии и ab-initio», Журнал сплавов и соединений, 816 , стр. 152680, номер документа : 10.1016/j.jallcom.2019.152680, S2CID  210756852
  54. ^ Зиман, Дж. М. (1 августа 1961 г.). «Теория электрических свойств жидких металлов. I: Одновалентные металлы». Философский журнал . 6 (68): 1013–1034. Бибкод : 1961PMag....6.1013Z. дои : 10.1080/14786436108243361. ISSN  0031-8086.
  55. ^ Нагель, СР (15 августа 1977 г.). «Температурная зависимость удельного сопротивления металлических стекол». Физический обзор B . 16 (4): 1694–1698. Бибкод : 1977PhRvB..16.1694N. doi : 10.1103/PhysRevB.16.1694.
  56. ^ Андерсон, PW (1 марта 1958 г.). «Отсутствие диффузии в некоторых случайных решетках». Физический обзор . 109 (5): 1492–1505. Бибкод : 1958PhRv..109.1492A. дои : 10.1103/PhysRev.109.1492.

дальнейшее чтение

Внешние ссылки