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主題: [學術科學] [轉貼][應用科學]可彎的玻璃   字型大小:||| 
捨我其誰
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#1 : 2007-4-5 09:46 AM     只看本作者 引言回覆

版主 chian180 : 謝謝捨我兄,分享此項特別的科學新知.

評分:+3   
[Apr 03, 2007]

應用科學:可彎的玻璃

編輯 tslim 報導    轉載自科景網站 (http://sciscape.org)

金屬玻璃(metallic glass)的可彎曲程度越來越大了,這也使得它們在應用上越來越重要。

雖然金屬玻璃的強度較大,但是此性質也造成它比較易碎。在一般的金屬中,原子是排列成均勻的晶體陣列的,或是至少是由許多小區域的規則結晶互相堆疊而成的。因此當金屬受到應力作用時,結晶的小區域會平移到鄰近的區域而與鄰近區域的原子保持互相吸引的狀態,使得金屬可以保持彎曲而不會斷裂。但是在金屬玻璃裡的原子卻是沒有規律地任意分佈在材料裡面,就像液體一樣。因此一旦受到應力,每個原子平移後找不到同時相互吸引的原子,因而就造成斷裂。

在過去,研究人員就已經藉著將金屬和小的奈米粒子混和,做出可以彎曲的金屬玻璃。在這些金屬玻璃裡的裂縫會沿著材料傳遞,直到碰到奈米粒子為止。但是這些金屬玻璃只能稍微地彎曲,而且,這些材料的製作相當困難且昂貴。因此在Chinese Academy of Science's Institute of Physics in Beijing的物理學家Wei Hua Wang及其同僚才想設法尋找更簡單的解決方案。他們在一般被用來製作金屬玻璃的原料鋯、鋁、銅及鎳中尋找配方,最後他們找到了一個簡單的方法,可以使得在材料中正好是堅硬且高密度的區域外面包著軟的低密度的區域。因此,當研究人員彎折材料時,從某個區域開始的裂縫不會傳到下一個區域。材料不再因為一個小裂縫而整個碎掉,而是會把應力分散到許多的小裂縫,使得它比之前的材料可以有更大程度的彎曲。這個結果發表於2007年三月九日的Science上。

Stanford University in California的材料學家Reinhold Dauskardt認為這是個相當重要的結果。可是他也注意到,在論文裡呈現的數據只集中在當材料受到擠壓時的情形,而沒有被拉扯時的情形。後者關係到的是材料所可以承受的張力為何,這是在許多的應用上,例如支撐建築物的結構,ㄧ個很重要的性質。因此,如果這個新的材料也可以承受這種形式應力的話,那就幾乎可以取代大部分現有的材料了。


參考來源:

ScienceNow: New Glass Bends Rule, but Doesn't Break It
Super Plastic Bulk Metallic Glasses at Room Temperature

相關連結:

金屬玻璃

本文版權聲明與轉載授權資訊:

˙本文採"姓名標示─非商業性─禁止改作"之創用CC轉載授權模式,詳細版權聲明與轉載規定請見 http://sciscape.org/copyright.php,首次轉載本站新聞報導者請務必詳讀。

˙
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivs 2.5 Taiwan License.
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何謂金屬玻璃呢??

玻 璃 的 形 成 是 當 任 何 物 質 由 液 體 冷 卻 成 為 固 體 而 沒 有 結 晶 (crystallizing) 。 大 部 份 的 金 屬 在 冷 卻 時 都 會 結 晶 , 把 它 們 的 原 子 排 列 成 有 規 則 的 圖 案 , 叫 做 格 構 (lattice) 。 但 如 果 結 晶 不 出 現 , 原 子 便 會 隨 機 排 列 (random arrangement) , 成 為 金 屬 玻 璃 (metallic glass) 。

普 通 玻 璃 的 原 子 也 是 隨 機 排 列 , 但 它 不 是 金 屬 。 金 屬 玻 璃 並 不 透 明 , 它 擁 有 獨 特 的 機 械 (mechanical) 和 磁 牲 (magnetic) 特 質 , 不 易 破 碎 和 不 易 變 形 (deform) 。 它 是 製 造 變 壓 器 、 哥 爾 夫 球 棒 和 其 他 產 品 的 理 想 物 料 。

目 前 生 產 的 金 屬 玻 璃 是 較 薄 和 較 細 的 , 因 為 金 屬 冷 卻 時 很 快 便 會 結 晶 , 所 以 需 要 非 常 快 的 冷 凍 。 美 國 約 翰 斯 鶴 健 士 大 學 (John Hopkins University) 的 研 究 員 何 納 喬 (Todd Hufnagel) , 正 研 究 如 何 生 產 有 超 級 強 力 、 彈 力 和 磁 力 特 質 , 但 是 較 為 大 塊 的 金 屬 玻 璃 。 這 種 新 的 金 屬 玻 璃 會 保 持 固 體 而 不 會 在 高 溫 下 結 晶 , 這 將 會 適 於 製 造 引 擎 零 件 及 軍 用 武 器 。

用 鐵 造 的 金 屬 玻 璃 是 很 好 的 磁 牲 物 質 , 而 且 由 於 加 熱 後 便 變 得 柔 軟 , 容 易 鑄 造 成 不 同 形 狀 的 製 成 品 。

圖 中 所 見 是 何 納 喬 利 用 感 應 熔 爐 (induction furnace) , 很 快 地 將 金 屬 混 合 物 溶 化 , 變 為 金 屬 玻 璃

Photo courtesy of Mike McGovern, John Hopkins University
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所以
在近幾年的材料科學中....算起來也快10年了
金屬玻璃可以算是新開發出來的材料
在前面的敘述中
我們可以知道金屬玻璃是一種非晶材料
而且金屬玻璃有許多獨特的特性
像是高強度、高硬度、高彈性、高耐蝕性及高軟磁性等特性
因為這些特性
而使用金屬玻璃研發之產品也越來越多
也受到越來越多人的重視
我們台灣也不例外
在假金屬工業研究發展中心舉辦「第一屆台灣非晶質材料研討會」
目的希望更多人投入學術及產業的發展研究........
金屬玻璃~
我是最近看科學報導才知道的
我們台灣好像也是在民國93年後才開始有些動作
而且好像也是少數人才知道有這種東西
新聞好像也沒有過類似報導
看來~
我們的推廣還是不夠....
人家外國都研究了10幾年了
不過~
真希望這種東西能夠有廣泛的應用
不管是在民生或是軍事上
都是一大幫助
也讓我們在選擇材料時多一種好選擇
想想看
哪天用金屬玻璃做出像鋼彈一樣的機器出來
歐....那實在是太棒了呀
                                                                                                             by 捨我

[捨我其誰 在  2007-4-6 09:14 AM 作了最後編輯]


相關關鍵字: 金 屬 玻 璃  






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#2 : 2007-4-5 11:13 AM     只看本作者 引言回覆

捨我~
雖然是轉貼的~
但是如果多有自己的觀點會更好喔



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#3 : 2007-4-5 11:19 AM     只看本作者 引言回覆

謝謝團長的提醒....
....不是團長
是版主了



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#4 : 2007-4-6 01:19 AM     只看本作者 引言回覆

看來剛彈合金快做出來了~~


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#5 : 2007-4-6 05:45 PM     只看本作者 引言回覆


引用:
nanpa2寫到:
看來剛彈合金快做出來了~~

出來我一定要買一台



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