مواد شیشه ای به دلیل ساختار اتمی بی شکل منحصر به فرد خود از همتایان بلوری خود متمایز می شوند، که با اختلال دور دراز و نظم کوتاه مدت مشخص می شود.این ترتیب متمایز آنها را با مجموعه ای از دارایی های ارزشمند فراهم می کند، مانند ایزوتروپی، متاستابیلیتی، قدرت بالا، انعطاف پذیری بالا و مقاومت در برابر خوردگی.این ویژگی ها نه تنها مواد شیشه ای را در اشیاء روزمره مانند پنجره ها و لیوان های آشامیدنی، بلکه در زمینه های پیشرفته مانند ارتباطات و هوافضا نیز ضروری کرده است..
(یک نمودار نشان دهنده ساختار اتمی کریستال ها و شیشه،
با سمت چپ نشان دهنده کریستال و سمت راست نشان دهنده شیشه است.)
یک نمونه پیشگام از مواد شیشه ای ، شیشه فلزی است ، که به عنوان آلیاژ های آمورف نیز شناخته می شود. با سرد کردن سریع فلزات ذوب شده مانند آلیاژ های مبتنی بر Fe ، Co یا Fe-Ni از دمای بالا ،می توان مواد با ترتیب اتم بی نظم مانند شیشه را ایجاد کرداین مواد ویژگی های میکروسروکتوری شیشه را به ارث می برند در حالی که خواص مغناطیسی، مکانیکی و شیمیایی استثنایی را نشان می دهند، که آنها را برای صنایع مختلف مناسب می کند.از جمله لوازم الکترونیکی، ارتباطات، حمل و نقل و انرژی.
شیشه های فلزی مزایای قابل توجهی را در تولید قطعات الکترونیکی ارائه می دهند، با چگالی جریان مغناطیسی اشباع بالا، نفوذ مغناطیسی بالا،و فشار کم که به کوچک سازی و طراحی سبک قطعات کمک می کند و مصرف انرژی را کاهش می دهدبه عنوان مثال استفاده از شیشه فلزی در ترانسفورماتورهای توزیع می تواند به طور چشمگیری از دست دادن بار را کاهش دهد و هنگامی که در موتورهای با سرعت بالا استفاده می شود،می تواند به طور قابل توجهی بهره وری عملیاتی را افزایش دهد.، نشان دهنده مزایای روشن صرفه جویی در انرژی است.
اشکال مختلف از آلیاژ های آمورف
مقاومت بالای شیشه های فلزی یکی دیگر از زمینه هایی است که آنها در آن برجسته هستند. به عنوان مثال، مقاومت شکستگی شیشه های فلزی فراخی مبتنی بر کوبالت می تواند به 6.0 GPa برسد.که چندین برابر از فولاد های ساختاری معمولی استعلاوه بر این، محدودیت انعطاف پذیری بالای شیشه های فلزی چندین تا چند ده برابر نسبت به آلیاژ های کریستالی معمولی است.این ویژگی در کاربردهایی مانند کلاه های توپ گلف ساخته شده از شیشه فلزی مبتنی بر زرکونیوم استفاده شده است، که می تواند تقریباً 99٪ انرژی را به توپ منتقل کند، که منجر به 1.3 برابر افزایش فاصله رانندگی در مقایسه با چوب های معمولی می شود.
اجزای الکترونیکی
علاوه بر خواص مکانیکی خود، شیشه های فلزی نیز پتانسیل زیادی را به عنوان مواد کاربردی نشان می دهند.آنها راه حل های نوآورانه ای را برای رسیدگی به آلودگی محیط زیست و مسائل ذخیره سازی انرژی ارائه می دهندبه عنوان مثال برخی از شیشه های فلزی می توانند به طور موثر محلول های رنگ آزیو را تخریب کنند و از طریقآنها را می توان به ساختارهای نانوموروز با خواص انتقال یون و الکترونی بهبود یافته تبدیل کرد، که می تواند در الکترود های انعطاف پذیر سوپرکدسیتور خود پشتیبانی شده مورد استفاده قرار گیرد.
زمینه کاربرد شیشه فلزی - ترانسفورماتورهای توزیع برق
فعالیت کاتالیستی شیشه های فلزی در واکنش های تکامل هیدروژن راه های جدیدی را برای تبدیل انرژی و فن آوری های کاتالیز باز می کند.قابلیت های متعدد و پتانسیل های نوآورانه این مواد آینده ای درخشان را برای کاربرد آنها در زمینه های مختلف نشان می دهد، از جمله انرژی، مراقبت های بهداشتی و فناوری دفاعی.
شارژ بی سیم خودروهای الکتریکی
ظهور شیشه فلزی نشان دهنده تحول در زمینه علوم مواد است و پیشرفت های مداوم را در بخش های مختلف وعده می دهد.تلاش مداوم برای نوآوری در فناوری های جدید مواد، نیروی محرکه و امید ماندنی برای پیشرفت مداوم در این زمینه است.
منبع: شبکه سینبو (新玻网)
