Materiały szklane wyróżniają się na tle kryształowych ze względu na ich unikalną strukturę atomową amorficzną, charakteryzującą się nieporządekami długiego zasięgu i porządkiem krótkiego zasięgu.Ten wyjątkowy układ zapewnia im wiele cennych dóbr., takich jak izotropia, metastabilność, wysoka wytrzymałość, wysoka elastyczność i odporność na korozję.Te cechy nie tylko sprawiły, że szklane materiały są wszechobecne w codziennych przedmiotach, takich jak okna i szklanki do picia, ale także niezbędne w dziedzinach zaawansowanych technologii, takich jak komunikacja i lotnictwo..
(Diagram ilustrujący strukturę atomową kryształów i szkła,
z lewą stroną przedstawiającą kryształ, a prawą stroną szkło.)
Pierwszorzędnym przykładem szklanego materiału jest szkło metalowe, znane również jako stopy amorficzne.Można tworzyć materiały z nieuporządkowanym układem atomowym podobnym do szkłaMateriały te dziedziczą mikrostrukturalne cechy szkła, a jednocześnie wykazują wyjątkowe właściwości magnetyczne, mechaniczne i chemiczne, dzięki czemu nadają się do różnych gałęzi przemysłu.włącznie z elektroniką, komunikacji, transportu i energii.
Szkło metalowe oferuje znaczące zalety w produkcji komponentów elektronicznych, ze względu na wysoką gęstość fluxu magnetycznego nasycenia, wysoką przepuszczalność magnetyczną,i niska siła przymusu przyczyniająca się do miniaturyzacji i lekkiej konstrukcji komponentów przy jednoczesnym zmniejszeniu zużycia energiiNa przykład zastosowanie szkła metalowego w transformatorach dystrybucyjnych może drastycznie zmniejszyć straty bez obciążenia, a w przypadku zastosowania w silnikach dużych prędkościmoże znacząco zwiększyć efektywność operacyjną, wykazując wyraźne korzyści z oszczędności energii.
Różne formy stopów amorficznych.
Wysoka wytrzymałość szkła metalowego jest kolejnym obszarem, w którym wyróżniają się.która jest kilkakrotnie wyższa od konwencjonalnej stali konstrukcyjnejPonadto wysoka granica elastyczności szkła metalowego wynosi od kilku do kilkudziesięciu razy więcej niż typowych stopów krystalicznych.Charakterystyka ta została wykorzystana w zastosowaniach takich jak głowice kijek golfowych wykonane ze szkła metalowego na bazie cyrkonu, które mogą przenosić prawie 99% energii na piłkę, co powoduje 1,3 razy większą odległość jazdy w porównaniu z konwencjonalnymi kijem.
Komponenty elektroniczne
Poza właściwościami mechanicznymi szkło metalowe wykazuje również duży potencjał jako materiał funkcjonalny.Zapewniają one innowacyjne rozwiązania w zakresie zanieczyszczenia środowiska i magazynowania energiiNa przykład niektóre szkła metalowe mogą skutecznie rozkładać roztwory barwników azoo, a poprzez odlewanie,mogą być przekształcane w nanoporowe struktury o zwiększonych właściwościach transportu jonowego i elektronicznego, które mogłyby być stosowane w elastycznych elektrodach superkondensatorów samopodtrzymujących się.
Obszar zastosowań szkła metalowego - transformatory dystrybucyjne energii
Aktywność katalityczna szkła metalowego w reakcjach ewolucji wodoru otwiera nowe drogi dla konwersji energii i technologii katalizji.Wielofunkcyjność i innowacyjny potencjał tych materiałów sugerują jasną przyszłość ich zastosowania w różnych dziedzinach, w tym energetyki, opieki zdrowotnej i technologii obronnej.
Bezprzewodowe ładowanie pojazdów elektrycznych
Pojawienie się szkła metalowego oznacza transformacyjny rozwój w dziedzinie nauki o materiałach, obiecując dalszy postęp w różnych sektorach.Nieustanne dążenie do innowacji w zakresie nowych technologii materiałowych jest siłą napędową i trwałą nadzieją na dalszy postęp w tej dziedzinie.
Źródło: Xinbo Network (新玻网)
