Wat is amorf metaal?

Een amorf metaal is een metaal met een ongeordende atoomstructuur, in tegenstelling tot de meeste metalen, die een normale structuur hebben. Deze stoffen worden ook metaalglazen genoemd, omdat een manier om amorfe metalen te laten lijken op de procedure voor het maken van glas, maar metaal gebruiken in plaats van silica. Studies geven aan dat amorfe metalen meer dan twee keer zo sterk kunnen zijn als normaal metaal en ideaal zijn voor militair pantser, die hetzelfde wegen als gewoon metaal. Vanwege de ongeordende structuur van het materiaal is het ook beter bestand tegen corrosie en slijtage.

Amorfe metalen werden voor het eerst gemaakt in Caltech door Pol Duwez in 1957. Duwez creëerde het amorfe metaal door een legering te koelen (AU ₈₀ SI ₂₀ ) uit een vloeibare toestand in onder een fractie van een seconde. De koelsnelheid moest een miljoen graden kelvin per seconde bedragen, dus het koelen van het metaal van de vloeibare toestand tot een vaste toestand moest in milliseconden plaatsvinden. Koeling Dit verhinderde snel dat het metaal kristalliserende likingE Een typisch metaal, waardoor het zijn unieke amorfe structuur krijgt. In het begin waren de vormen van amorf metaal beperkt, voornamelijk bestaande uit dunne linten, folies en draden. Deze beperkingen werden afgedwongen door de noodzaak van een snelle koelsnelheid.

Amorf metaal geschikt voor commercialisering werd voor het eerst gemaakt in 1976 door C. Graham en H. Liebermann. Ze gebruikten een overgekoeld snel spinnend wiel om bulkhoeveelheden amorf metaal te maken die geschikt zijn voor transformatoren met lage verlies, gecommercialiseerd onder de naam Metglas. Amorf metaal kan snel worden gemagnetiseerd en gedemagnetiseerd, wat leidt tot stroombesparingen bij gebruik in transformatoren op het elektrische rooster. 70–80% minder vermogen wordt geconsumeerd door amorfe metaaltransformatoren, waardoor CO ₂ emissies en spaarkracht vermindert. Tegenwoordig worden amorfe metaaltransformatoren veel gebruikt in India en China, waar ze zijn gewend om succesvol te zijn Cut broeikasgasemissies.

Gedurende de jaren tachtig experimenteerden materialenwetenschappers met verschillende legeringen om de noodzakelijke koelsnelheid voor het creëren van amorfe metalen te verlagen. Ze slaagden erin de kritieke koelsnelheid te verlagen van honderden kelvins per seconde tot slechts één kelvin per seconde, waardoor de productie van een bulkmetaalglazen haalbaarder werd. In 2004 slaagden onderzoekers in bulk amorf staal, waardoor de weg werd vrijgemaakt voor bredere commercialisering van het materiaal.