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巴氏合金-錫基合金-軸承合金未來替代材料已研發(fā)成功
點(diǎn)擊次數(shù)：1012 發(fā)布時(shí)間：2011-3-24
目前，科學(xué)家研制一種金屬合金材料，它比鋼鐵更堅(jiān)硬，但卻像塑料一樣通用，可吹塑制成任意的形狀。數(shù)十年以來，材料科學(xué)家嘗試研制一種的材料，它能夠吹塑形成復(fù)雜結(jié)構(gòu)，且像塑料一樣易于塑造和低成本，但不失去金屬的強(qiáng)度和堅(jiān)固度。
美國(guó)耶魯大學(xué)材料科學(xué)家簡(jiǎn)-施羅斯（JanSchroers）帶領(lǐng)一支研究小組發(fā)現(xiàn)塊狀金屬玻璃（BMGs）能夠隨意排列原子，而不像普通金屬中有序的晶體結(jié)構(gòu)，該合金材料能夠像塑料一樣隨意地吹塑成普通金屬無(wú)法實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜外形，期間并不失去金屬的硬度和堅(jiān)固度。目前，他們將這項(xiàng)研究發(fā)表在3月1日出版的《材料期刊》雜志上。
施羅斯說：“塊狀金屬玻璃像普通金屬，但卻可以像塑料一樣吹塑制造，具有簡(jiǎn)易性和廉價(jià)性。”目前，該研究小組已制造出無(wú)縫金屬瓶、表殼、微型諧振器和醫(yī)學(xué)埋植器等復(fù)雜結(jié)構(gòu)物體，整個(gè)制造過程不足1秒，其強(qiáng)度卻是普通鋼鐵的兩倍。
塊狀金屬玻璃的成本與鋼材相近，但加工費(fèi)用卻像塑料一樣低廉。施羅斯指出，這種新型材料是由多種材料合成，其中包括：鋯、鎳、鈦和銅。研究小組在低溫和低壓狀態(tài)下對(duì)該合金材料進(jìn)行吹塑，該合金材料可明顯地變軟，很容易像塑料一樣形成流體，但不會(huì)像普通金屬一樣結(jié)晶化。
低溫和低壓使研究小組能將塊狀金屬玻璃具備的多功能性、簡(jiǎn)易性和性。為了精細(xì)地控制和維持理想溫度吹塑，研究小組在真空或者液態(tài)下加工塊狀金屬玻璃。施羅斯說：“其優(yōu)點(diǎn)在于可避免其它金屬成形加工工藝中出現(xiàn)的典型性摩擦，吹塑加工能夠*消除摩擦，使我們能建立任何復(fù)雜外形的物體，甚至包括納米級(jí)物體。”
施羅斯和研究小組同事已使用這項(xiàng)加工技術(shù)為微型機(jī)電系統(tǒng)制造微型諧振器，以及陀螺儀和其它諧振應(yīng)用的微型電動(dòng)精密儀器。此外，通過吹塑塊狀金屬玻璃，研究小組能夠?qū)⑷齻€(gè)分離加工步驟（塑造、焊接和打磨）合成一個(gè)傳統(tǒng)金屬加工處理，使人們將以前難以處理的費(fèi)時(shí)、耗能加工處理過程縮短至不足1分鐘完成。
施羅斯說：“這是塑造金屬加工的一個(gè)**，塊狀金屬玻璃兼具塑料和普通金屬的特性，連同簡(jiǎn)易、經(jīng)濟(jì)和精密性吹塑制作工藝，將潛在地影響近百年來合成塑料及相關(guān)加工方法的發(fā)展。”