Qu'est-ce que le métal amorphe?
Un métal amorphe est un métal avec une structure atomique désordonnée, contrairement à la plupart des métaux, qui ont une structure régulière. Ces substances sont également appelées verres métalliques, car une façon de fabriquer des métaux amorphes ressemble à la procédure de fabrication du verre, mais en utilisant du métal au lieu de la silice. Des études indiquent que les métaux amorphes peuvent être plus de deux fois plus résistants que les métaux normaux et conviennent parfaitement aux blindages militaires, pesant le même poids qu'un métal ordinaire. En raison de la structure désordonnée du matériau, il est également plus résistant à la corrosion et à l'usure.
Les métaux amorphes ont été créés pour la première fois à Caltech par Pol Duwez en 1957. Duwez a créé le métal amorphe en refroidissant un alliage (Au 80 Si 20 ) à l'état liquide en moins d'une fraction de seconde. La vitesse de refroidissement devait dépasser un million de degrés Kelvin par seconde. Le refroidissement du métal de l'état liquide à l'état solide devait donc se faire en millisecondes. Ce refroidissement a rapidement empêché le métal de se cristalliser comme un métal typique, ce qui lui confère sa structure amorphe unique. Au début, les formes de métal amorphe étaient limitées et consistaient principalement en rubans minces, feuilles et fils. Ces contraintes ont été renforcées par la nécessité d'un taux de refroidissement rapide.
Le métal amorphe convenant à la commercialisation a été fabriqué pour la première fois en 1976 par C. Graham et H. Liebermann. Ils ont utilisé une roue à rotation rapide en surfusion pour créer de grandes quantités de métal amorphe adapté aux transformateurs de distribution d'énergie à faible perte, commercialisés sous le nom de Metglas. Le métal amorphe peut être rapidement magnétisé et démagnétisé, ce qui entraîne des économies d'énergie lorsqu'il est utilisé dans les transformateurs du réseau électrique. Les transformateurs en métal amorphe consomment 70 à 80% d'énergie en moins, ce qui réduit les émissions de CO 2 et permet d'économiser de l'énergie. Aujourd'hui, les transformateurs en métal amorphe sont largement utilisés en Inde et en Chine, où ils ont été utilisés avec succès pour réduire les émissions de gaz à effet de serre.
Au cours des années 1980, des scientifiques spécialistes des matériaux ont expérimenté différents alliages afin de réduire la vitesse de refroidissement nécessaire à la création de métaux amorphes. Ils ont réussi à ramener le taux de refroidissement critique de centaines de Kelvins par seconde à un seul Kelvin par seconde, facilitant ainsi la fabrication de verres métalliques en vrac. En 2004, les chercheurs ont réussi dans l’acier massif amorphe, ouvrant la voie à une commercialisation plus large du matériau.