Новости
Библиотека
Таблица эл-тов
Биографии
Карта сайтов
Ссылки
О сайте


Пользовательского поиска




01.03.2011

Испытана необычная обработка металлического стекла

Инженеры сетуют, что пластмассы чрезвычайно технологичны, но, увы, не слишком прочны. Металлы, наоборот, прочны, но куда сильнее ограничены в широте методов изготовления изделий. Соединить преимущества этих «двух миров» удалось исследователям из Йеля.

Какой из двух пузырьков сделан из стекла? Правильный ответ – оба, но при этом правый – из металла (фото Yale University)
Какой из двух пузырьков сделан из стекла? Правильный ответ – оба, но при этом правый – из металла (фото Yale University)

Ян Шрирс (Jan Schroers, на фото под заголовком) и его коллеги в серии экспериментов доказали, что возможно создание конструкционного материала и технологии производства изделий из него, которые одновременно обеспечили бы очень высокие скорость, точность и лёгкость обработки, как у пластмасс, с прочностью и износостойкостью, как у лучших сортов стали.

Ещё в 2009 году Ян со товарищи разработали технологию литья из металлического стекла деталей микро- и нанометрового масштаба. Теперь учёные продолжили эту линию опытов и обратили пристальное внимание на так называемые объёмные металлические стекла (bulk metallic glasses — BMG) и на макроскопические изделия из них.

В своей новой работе Шрирс продемонстрировал, что целый ряд сплавов BMG, разработанных в последнее время, прекрасно подходит для создания предметов методом выдувной формовки (blow molding). Команда исследователей создала несколько сложных форм для изготовления деталей, в том числе бесшовных металлических бутылок, миниатюрных резонаторов для микроэлектромеханических устройств и биомедицинских имплантатов.

Все эти предметы учёные получали менее, чем за минуту. При этом исключалась необходимость в последующей обработке изделия, расход материала был невелик, а точность соблюдения формы — великолепная. С обычной сталью такого эффекта добиться нельзя, не поплатившись прочностью (возникновением внутренних дефектов после обработки) и долговечностью.

Попробовав получать одним и тем же методом бутылочки из разных материалов, авторы эксперимента убедились, что обычные сплавы не успевают заполнить форму даже при значительном росте времени процесса. BMG же позволяют добиться желаемой формы очень быстро, сохраняя ровные стенки (иллюстрации Jan Schroers et al./Materials Today)
Попробовав получать одним и тем же методом бутылочки из разных материалов, авторы эксперимента убедились, что обычные сплавы не успевают заполнить форму даже при значительном росте времени процесса. BMG же позволяют добиться желаемой формы очень быстро, сохраняя ровные стенки (иллюстрации Jan Schroers et al./Materials Today)

Авторы опыта сравнили различные характеристики стали, алюминиевых сплавов, пластмасс и металлических стёкол типа BMG, содержащих титан, медь, цирконий, алюминий и ряд других элементов.

Оказалось, что хотя по стоимости BMG сравнимы со сталью высокого класса, они выигрывают в прочности и притом значительно дешевле в обработке. «Выдувная формовка заменяет сразу три традиционных процесса изготовления пустотелых металлических деталей — формовку (литьё) половинок изделия, соединение частей, финишную обработку», — поясняет пресс-релиз Йеля.

Важно, что температура формовки (без дефектов и с хорошим заполнением формы) у новых BMG оказалась примерно сопоставима с аналогичным параметром для пластмасс и заметно ниже, чем, к примеру, у алюминиевых и титановых кристаллических сплавов. (Тонкости предлагаемой технологии можно найти в статье в журнале Materials Today.)

Любопытно, что среди авторов новой работы есть представитель американской компании Liquidmetal Technologies, занятой коммерциализацией аморфных металлических сплавов и продающей на рынке несколько сортов таких материалов под торговой маркой Vitreloy. Можно надеяться, что разработка физиков из Йеля тоже окажется на рынке. Шрирс считает её «новой парадигмой обработки металлов» и сравнивает её потенциальное влияние на общество с тем, что оказало бурное развитие индустрии пластмасс в XX веке.

Леонид Попов


Источники:

  1. MEMBRANA



ИНТЕРЕСНО:

Новый метод анализа белков работает в 50 раз быстрее

Создана первая «химическая память» объемом в 1 бит

193 года назад впервые получено органическое соединение из неорганических

Ученые разработали программу, которая высчитывает свойства молекул сложных химических соединений

Самосборкой получены структуры из 144 молекулярных компонентов

Учёные создали нанореактор для производства водорода

Ученые из Швеции создали «деревянное стекло»

Разработан новый метод создания молекул

Японские ученые создали жидкий квазиметалл, застывающий на свету

Нобелевскую премию по химии присудили за синтез молекулярных машин

Новая компьютерная программа предсказывает химические связи

Получены цветные изображения на электронном микроскопе

В упавшем в России метеорите обнаружен уникальный квазикристалл

10 невероятно опасных химических веществ

Создатель «суперклея» Гарри Кувер – химик и изобретатель, автор 460 патентов, самый известный из которых так и не помог ему разбогатеть




© Злыгостев Алексей Сергеевич, подборка материалов, оцифровка, статьи, оформление, разработка ПО 2001-2018
При копировании материалов проекта обязательно ставить активную ссылку на страницу источник:
http://chemlib.ru/ 'ChemLib.ru: Библиотека по химии'