Аморфні метали (стр. 5 из 5)

Це означає, що ви не зможете з високою точністю визначити властивості нового матеріалу.

Інший, не менш важливий наслідок полягає в тому, що ваш зразок буде мати характеристики відмінні від тих, що ви планували, пишучи оригінальний рецепт". Чи можна провести всі стадії експерименту, нічим не торкаючись до зразка? На думку відразу приходить невагомість і космічна станція, але є простіший вихід.[10].

З 1997 року в космічному центрі Маршалла (Marshall Space Flight Center) працює дивовижний апарат - "Електростатичний левітатор". Рис.4.5. До цих пір він регулярно приносить ефективні і, можна сказати, ефектні наукові результати.

Серце приладу - вакуумна камера з шістьма електродами. Кульки вихідної суміші підвішуються в центрі камери в потужному електростатичному полі .Для заповнення електричного заряду зразка (який втрачає електрони при сильному нагріванні) служить спеціальна дейтерієва дугова лампа. Пересічні під прямим кутом лазери використовуються для контролю положення зразка в просторі. Комп'ютери регулюють заряд на електродах, щоб утримувати кульку точно в центрі камери.

І, знову-таки, потужний лазер нагріває його до розплавленого стану рис.4.6. Також дистанційно вчені вивчають якості одержуваних сплавів як у рідкому, так і в застиглому стані. Головне призначення приладу - створення незвичайних сортів скла, металевих сплавів, кераміки та аналіз їх властивостей.

Саме завдяки левітатору було винайдено REAL-скло. REAL - це абревіатура, що означає "рідкоземельний алюмінієвий оксид" (Rare Earth і оксиди алюмінію). Складаються ці скла з суміші декількох рідкоземельних оксидів, оксиду алюмінію і невеликої домішки діоксиду кремнію. Цьому матеріалу вже підбирають сфери застосування. Наприклад, у медицині.

Більшість хірургічних лазерів використовують дорогі кристали, такі як сапфіри, ці кристали не тільки дороги, але й сильно обмежують доступний діапазон довжин хвиль і енергії. REAL-скло потенційно дасть хірургам більший вибір.

Це метал або сплав металів, який при кімнатній температурі і в твердому стані існує в аморфному агрегатному стані (як скло), а не у вигляді кристалічної решітки, яку традиційно вважають чи не головною ознакою металів. Секрет його отримання в тому, що надчистий зразок охолоджується, плаваючи у вакуумі, не торкаючись стінок.

А раз немає центрів кристалізації і зовнішніх механічних збурень, крапля металу залишається рідиною, що навіть при температурі багато нижче точки плавлення. Потім в якийсь момент вона раптом різко твердне (за частки секунди), випускаючи при цьому спалах світла. І виходить металеве скло.

Показати написання латиницею

Такі матеріали мають іншими магнітними властивостями, а також - набагато більш міцні і твердіші, ніж ті ж самі речовини в традиційному кристалічному вигляді.

Металеві скла вже знайшли застосування у виробництві ряду виробів (наприклад, елітного спортінвентаря, на зразок тенісних ракеток), але потенціал незвичайного матеріалу далеко не вичерпаний.

Не менш цікаво і біологічно активне скло, що будучи введеним в організм, в кінцевому рахунку розпадається, коли його робота виконана. Мікроскопічні кількості такого скла, можуть використовуватися для обробки ракової пухлини.[11].

ВИСНОВКИ

Зроблено огляд літератури по вирішенню проблеми аморфних металевих сплавів, зокрема про структуру аморфних феромагнетиків їх перевагами над кристалічними тілами, методами одержання та застосування металевого скла:

1. Головна відмінність аморфізованого стану речовини від кристалічних твердих тіл – це відсутність дальнього порядку атомів у структурі,завдяки чому вони є твердішими.

2. З розглянутих вище методів добування аморфних сплавів можна сказати, що:

- Головним недоліком методу дискретного гартування на охолоджуючих поверхнях є неоднорідність по товщині одержаної фольги .

-Безперервні методи мають перевагу за рахунок двостороннього охолоджування з хорошим поверхневим контактом, і сплав має однакову товщину , проте ним важко керувати.

- За допомогою методу іонно-плазмового розпилення процесом осадження аморфної плівки легко можна керувати, до того ж швидкість росту плівки досягає 60нм/с.

- Зараз починає розвиватися метод «левітування» за допомогою якого можна створювати металеві стекла із наперед заданими властивостями.

3.Щодо застосування можна сказати наступне:аморфні метали мають широкий спектр застосування,зокрема феромагнетики використовують для запису та збереження інформації,в техніці для створення дифузійного бар’єру в інтегральних схемах,щоб запобігти їх замиканню.

REAL-скло може використовуватись в медицині для лікування ракових пухлин,що зараз дуже доречно.

СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ

1. Золотухин И.В. Физические свойства аморфных металлических материалов – М.: Металлургия, 1986, – 176 с.

2. Ковнеристый Ю.К., Осипов Э.К., Трофимова Е.А. Физико-химические основы создания аморфных металлических сплавов. – М.: Наука, 1983, –

3.Гиржон В.В., Смоляков А.В., Ястребова Т.С., Шейко Л.М. Особенности кристаллизации аморфных металлических сплавов системы Fe-Si-B под влиянием импульсных лазерных нагревов. – ФММ. – 2002. – т. 93. – №1. С. 64-69.195с.

4.Ковренистый Ю.К. Объемно-аморфизующиесясплавы и наноструктурные материалы на их основе //Металловедение и термическая обработка металлов. −2005. − № 7 (601). – С.14–16.

5. Мирошниченко И.С. Закалка из жидкого состояния. – М.: Металлургия,

6.Аронин А. С., Абросимова Г. Е., Добаткин С. В., Матвеев Д. В. и др. Влияние деформации на нанокристаллизацию аморфных сплавов // Тез. докл. Второй Всероссийской конференции по наноматериалам «НАНО 2007». Новосибирск, 2007. 44 с. 1982, – 168 с .

7. Золотухин И.В., Бармин Ю.В. Стабильность и процессы релаксации в металлических стеклах. М.: Металлургия, 1991. 158 с/

8.Б.П. Яцишин. Теоретичні аспекти явищ переносу в рідкісноземельних аморфних сплавах // Мат-ли II

міжн. наук. конф. “Фізика невпорядкованих систем”, Львів, сс. 60-61 (2003).

9.Vetoshko P.M.,Valeiko M.V., Nikitin P.I., Sensors and Actuators. – 2003. – A106 – P. 270–273.

10. www.membrana.ru

11. http://science.nasa.gov