Ученые заморозили сверхпрочные металлические стекла, чтобы сделать их пластичнее
Металлические стекла (или аморфные сплавы) применяют в самых разных областях: от магнитных материалов и медицинского инструмента, шестеренок микромоторов и спортинвентаря. Такие стекла очень прочны, стойки к износу и корозии.
Однако у всех стекол из металла есть и важный недостаток — малая пластичность (или склонность к хрупкости), которую устраняет «омоложение» — перевод материала в более высокое энергетическое состояние, повышающий его сопротивление пластической деформации без потери прочности.
Наука
Наркомания у животных: как она выглядит
Наука
Десять гифок о том, как все устроено
«Коллектив ученых НИТУ «МИСиС» под руководством ведущего ученого университета профессора Дмитрия Лузгина изучил, как на свойства металлических стекол воздействует криотермическая обработка. Полученный материал с оптимизированными свойствами может быть востребован в современном машиностроении и энергетике», — рассказала ректор НИТУ «МИСиС» Алевтина Черникова. Статья об исследовании опубликована в журнале NPG Asia Materials.
В своей работе исследователи применили метод циклического охлаждения образцов в жидком азоте. «Мы обнаружили, что применение криотермических циклов может стимулировать «омоложение» одних стекол и релаксацию (обратный омоложению процесс) других, в зависимости от состава», — сообщил к. ф-м.н инженер кафедры металловедения цветных металлов НИТУ МИСиС Артем Трифонов.
Благодаря атомно-силовой микроскопии ученые выяснили, что криотермическая обработка также резко повышает способность материала сопротивляться растяжению и сжатию при упругой деформации на поверхности образцов (в тонком слое в десятки нанометров).
Этот эффект, однако, исчезает после выдержки стекла при комнатной температуре. Объемный же эффект сохраняется со временем и позволяет улучшить пластичность сплава.
«Криотермическая обработка выглядит универсальным и простым методом для изменения свойств, омолаживания или релаксации металлических стекол. Важно, что она способна как улучшить, так и ухудшить пластичность — это требует тщательной подборки состава сплава, исходя из строения атомных связей в материале», — заявляет Артем Трифонов.
По словам авторов, они продолжат изучать влияние такой обработки на структуру и свойства разных материалов. «Приручение» процесса позволит сделать пластичнее не только объемные металлические стекла, но и композиты типа «металлическое стекло-кристалл» (чье «омоложение» может проявляться еще сильнее из-за большей неоднородности структуры).
Материал предоставлен пресс-службой НИТУ «МИСиС»
Однако у всех стекол из металла есть и важный недостаток — малая пластичность (или склонность к хрупкости), которую устраняет «омоложение» — перевод материала в более высокое энергетическое состояние, повышающий его сопротивление пластической деформации без потери прочности.
Наука
Наркомания у животных: как она выглядит
Наука
Десять гифок о том, как все устроено
«Коллектив ученых НИТУ «МИСиС» под руководством ведущего ученого университета профессора Дмитрия Лузгина изучил, как на свойства металлических стекол воздействует криотермическая обработка. Полученный материал с оптимизированными свойствами может быть востребован в современном машиностроении и энергетике», — рассказала ректор НИТУ «МИСиС» Алевтина Черникова. Статья об исследовании опубликована в журнале NPG Asia Materials.
В своей работе исследователи применили метод циклического охлаждения образцов в жидком азоте. «Мы обнаружили, что применение криотермических циклов может стимулировать «омоложение» одних стекол и релаксацию (обратный омоложению процесс) других, в зависимости от состава», — сообщил к. ф-м.н инженер кафедры металловедения цветных металлов НИТУ МИСиС Артем Трифонов.
Благодаря атомно-силовой микроскопии ученые выяснили, что криотермическая обработка также резко повышает способность материала сопротивляться растяжению и сжатию при упругой деформации на поверхности образцов (в тонком слое в десятки нанометров).
Этот эффект, однако, исчезает после выдержки стекла при комнатной температуре. Объемный же эффект сохраняется со временем и позволяет улучшить пластичность сплава.
«Криотермическая обработка выглядит универсальным и простым методом для изменения свойств, омолаживания или релаксации металлических стекол. Важно, что она способна как улучшить, так и ухудшить пластичность — это требует тщательной подборки состава сплава, исходя из строения атомных связей в материале», — заявляет Артем Трифонов.
По словам авторов, они продолжат изучать влияние такой обработки на структуру и свойства разных материалов. «Приручение» процесса позволит сделать пластичнее не только объемные металлические стекла, но и композиты типа «металлическое стекло-кристалл» (чье «омоложение» может проявляться еще сильнее из-за большей неоднородности структуры).
Материал предоставлен пресс-службой НИТУ «МИСиС»
Ещё новости по теме:
18:20