目前,金屬玻璃包括Pd、Pt、Au、Mg、Ca、Zr、Ti、Hf、Cu、Fe、Co、Ni、和稀土(如La、Nd、Ce)基等數(shù)十種合金體系。根據(jù)外形結(jié)構(gòu)的不同,其可以分為非晶薄帶、非晶粉末和塊體非晶。就稀土基塊體金屬玻璃而言,其由于表現(xiàn)出豐富的物理現(xiàn)象和奇特的物理性能,而在實(shí)際生活中具有潛在的應(yīng)用價(jià)值。
金屬玻璃,又稱(chēng)為非晶合金,是采用現(xiàn)代快速凝固冶金技術(shù)而制成的,兼有一般金屬和玻璃的優(yōu)異的力學(xué)、物理和化學(xué)性能。其組成的內(nèi)部原子排列為短程有序、長(zhǎng)程無(wú)序的玻璃態(tài)結(jié)構(gòu),其結(jié)構(gòu)和成分比晶態(tài)合金更均勻。那么,金屬玻璃可以應(yīng)用于哪些領(lǐng)域呢?
一、磁性領(lǐng)域
Fe、Ni、Co、稀土基金屬玻璃具有高磁飽和強(qiáng)度,高磁導(dǎo)率,低矯頑力以及低飽和磁致伸縮的特點(diǎn),因而能夠制成各種復(fù)雜結(jié)構(gòu)的微型鐵芯,然后再制成變壓器或電感器,應(yīng)用于計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)、通信和工業(yè)自動(dòng)化等行業(yè)。此外,它還有望在低溫磁性蓄冷材料領(lǐng)域中得到應(yīng)用。
二、生物醫(yī)用領(lǐng)域
Ca基、Mg基非晶合金具有生物兼容性、可降解性和不會(huì)引起過(guò)敏,這在醫(yī)學(xué)上可用于修復(fù)移植和制造外科手術(shù)器件,如外科手術(shù)刀,人造骨頭,用于電磁刺激的體內(nèi)生物傳感材料,人造牙齒等。
三、3C行業(yè)
金屬玻璃最顯著的優(yōu)勢(shì),就是高強(qiáng)度、高硬度、高耐磨性,而且既輕又薄,恰好滿足3C產(chǎn)品的核心特質(zhì)。金屬玻璃可通過(guò)改變表面結(jié)構(gòu)來(lái)改變顏色,后期裝飾工藝豐富,顏色自然,同時(shí)耐磨損,不易刮擦掉色。
四、汽車(chē)行業(yè)
利用金屬玻璃高硬度、高耐磨的特性,可制造汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)中的液壓油缸、活塞等耐磨零部件,并大幅提高使用壽命。
五、航空航天業(yè)
利用金金屬高比強(qiáng)度、比剛度、高抗磨損的特性,可制造航空航天器的主框架、軸承等結(jié)構(gòu)材料,大比例地減輕重量,相當(dāng)于提高了航空發(fā)動(dòng)機(jī)的推力比。
六、軍工行業(yè)
鈷基非晶目前在軍事方面可以用非晶做穿甲彈;Fe基非晶合金的高硬度、抗磨損、無(wú)磁和腐蝕特性是高性能涂層材料,可在航母等艦艇防腐、隱身、高耐磨表面硬化和輕量化部件、抗腐蝕部件和電子器件保護(hù)套等方面的應(yīng)用。
七、環(huán)保行業(yè)
在環(huán)境領(lǐng)域,Pd基非晶合金催化劑不僅具有優(yōu)異的催化活性,而且具有獨(dú)特的自穩(wěn)定性。鐵基非晶粉末可在短時(shí)間內(nèi)處理染料污水。