loading...
شیمی نوین
آخرین ارسال های انجمن
نوشین آریاپور بازدید : 1029 جمعه 10 خرداد 1392 نظرات (2)

یک فلز متخلخل که همچنین به عنوان (شیشه فلزی یا فلز شیشه ای)شناخته میشود یک ماده جامد فلزی, معمولا  آلیاژی با ساختار اتمی نامنظم است که به سختی شیشه است به آسانی پلاستیک قابل شکل دادن بوده و مقاومتی بیشتر از فولاد دارد..

نخستین شیشه فلزی گزارش شده یک آلیاژ از (Au, 25% Si) بود که در موسسه تحقیقاتی Caltech توسط W.Klement,Williens,Duwes در سال 1960ساخته شد.

در روش متداول اولیه توليد این شيشه ي فلزي و دیگر آلیاژهای اولیه, آلياژ جامد ابتدا بايد تا 1000 درجه سانتيگراد گرم شود. اين مسئله سبب تبديل شدن آن به مايع، و قراردادن آن به آساني در دمايي بالاتر از حالت گذار (500 تا 600 درجه سانتي گراد) كه در دماي كمتر از آن ماده شروع به تبلور مي كند، خواهد شد. پس از تبديل شدن به مايع، ماده درون قالب هاي فلزي ريخته شده و پيش از تبلور و تبديل شدن به جامد خنك مي شود. سرد شدن بسیار سریع است (یک مگاکلوین در ثانیه) و مهمترین نتیجه این است که شیشه های فلزی که با این روش تهیه می شوند تنها میتوانند در فرمهای محدودی تهیه شوند (نوعا نوارها, فلز ورقه شده و مفتول) که در آن یک بعد بسیار کوچک است و در نتیجه حرارت می تواند به منظور سرد شدن سریع فلز به سرعت خارج شود .در نتیجه این نمونه های شیشه فلزی دارای ضخامت بسیار کمی هستند.


دراوایل دهه 1980 شمش های شیشه ای با ابعاد 5 میلی متری از آلیاژ با 55% پالادیم 22.5% سرب 22.5% آنتیمونی توسط روش پاشیدن فلز مذاب به سطح و در ادامه با دوره های سرد و گرم کردن و استفاده از فلاکس بورون اکسید تهیه شدند که در این روش ضخامت قابل دسترس به یک سانتی متر افزایش یافت.

آلیاژهای متخلخل دارای خواص بالقوه مفیدی هستند. از جمله اینکه  نسبت به آلیاژهای کریستالی با ترکیب شیمیایی مشابه سخت تر هستند و الاستیسیته بالاتری دارند. سختی بالای این ترکیبات به علت ساختار غیر کریستالی آنها است که از معایبی مانند جابجا شدگی که سختی آلیاژهای کریستالی را محدود می کنند مبرا هستند.

اگرچه شیشه های فلزی در دمای اتاق هادی نیستند و تحت فشار ناگهان تمایل به خراب شدن دارند چیزی که کاربرد این ماده را در موارد مصرف بحرانی قابل اعتماد محدود می کند بنابر این از سویی تمایل زیادی به ساخت مواد کامپوزیت با ماتریکس فلزی است که شامل ماتریکس شیشه فلزی دارای ذرات دندریت وار یا فیبرهایی از یک یک فلز کریستالی هادی است.

 خاصیت بسیار مفید آلیاژهای متخلخل حجیم این است که آنها شیشه هستند یعنی در اثر حرارت نرم شده و جریان می یابند بنابراین آلیاژهای متخلخل برای استفاده در تجهیزات ورزشی, ابزار پزشکی و به عنوان اجزایی مانند هد ضبط صوت, حافظه کامپیوتر و در رآکتورهای اتمی استفاده می شوند.

 

یک فلز متخلخل که همچنین به عنوان (شیشه فلزی یا فلز شیشه ای) شناخته میشود, یک ماده جامد فلزی است که معمولا آلیاژی با یک ساختار اتمی نامنظم است. بسیاری فلزات در حالت جامد ساختار کریستالی دارند که به معنای داشتن نظم بالایی از اتمها می باشند.اما فلزات متخلخل, کریستالی نیستند و دارای ساختاری شبیه شیشه می باشند اما شیشه ای که انعطاف‌پذیر و الاستیک یوده و از استیل محکم‌تر است. این ماده قابلیت ریخته‌گری دارد و اگر تنش زیادی به آن وارد شود به جای اینکه مثل شیشه خرد شود، تغییر شکل می‌دهد و خم می‌شود.

راههای متفاوتی برای تهیه شیشه های فلزی وجود دارد مانند: سرد کردن بسیار سریع , رسوب دادن از فاز بخار , واکنش سطح جامد, پرتوافکنی یون و آلیاژ سازی مکانیکی.

در گذشته دسته های کوچکی از فلزات متخلخل از روشهای سرد کردن بسیار سریع گوناگون تولید شده اند. برای مثال : رشته های فلزی متخلخل از طریق پخش کردن فلز مذاب بر روی یک دیسک چرخان با هدایت حرارتی بالا   تولید شده است. سرد کردن سریع( میلیونها درجه در ثانیه) از زمان لازم برای تشکیل بلور بسیار سریعتر است و ماده در یک فرم شیشه ای ثابت میشود.

امکان تولید ساختار شیشه ای ازتمام فلزات خالص وجود ندارد زیرا تعدادی از آنها در درجه حرارت بسیار پایینتر از دمای معمولی متبلور میشوند.


اخیرا تعدادی از آلیاژها با سرعتهای سرد شدن بحرانی به اندازه کافی آهسته برای اجازه دادن به شکل گیری ساختار متخلخل در لایه های ضخیم (بیشتر از 1 میلی متر) ساخته شده اند که به عنوان شیشیه های فلزی توده ای آمورف (BMG)شناخته می شوند.نمونه ای از این فلزهای شیشه ای ساخته شده اندکه در کنار مزیت‌های فلزات شیشه ای دارای خاصیت نشر الکترونی عالی می باشند که موجب شده تا این کامپوزیت به‌ عنوان یکی از بهترین نشر کننده‌های الکترونی تاکنون شناخته شود.میکروسکوپ الکترونی، دستگاه تولید اشعه ایکس و ماکروویو، ادوات نانوالکترونیک و نمایشگرهای پیشرفته دستگاه‌هایی هستند که در آنها می‌توان از این فناوری استفاده کرد.


 دو نمومه آلیاژ شیشه ای:


آلیاژ (Zr Ti Cu Pd) غیرسرطانزا است, سه مرتبه از تیتانیوم سخت تر است و الاستیسیته آن تقریبا به استخوان نزدیک است. دارای مقاومت بالا در برابر فرسایش بوده و در طی جامد شدن چروک نمی شود. یک ساختار سطحی میتواند ساخته شود که به طور بیولوژیکی از طریق بهبود سطح با استفاده از پالس های لیزر قابل اتصال است.و به وصل شدن بهتر با استخوان منجر می شود.


آلیاژ(Zn Ca Mg)  به منظور به دست آوردن ساختار متخلخل یک بیوماده برای کاشت درون استخوان به سرعت سرد می شود و به عنوان پین, پیچ و صفحه برای ثابت کردن نقاط آسیب دیده در استخوان به کار میرود.

متفاوت با پولاد سنتی یا تیتانیوم این ماده در ارگانیسم ها با سرعت (1 میلی متر در ماه) حل می شود و با بافت استخوان جایگزین می شود. این سرعت می تواند با تغییر محتوی (روی) تغییر کند. اخیرا مهمترین کاربرد فلزات شیشه ای مریوط به خاصیت مغناطیسی خاص برخی شیشه های فرومغناطیس است .کاهش کم مغناطیس در مبدل های با کارایی بالا (مبدل فلزی متخلخل) در فرکانس خطی و برخی مبدل های فرکانسی بالاتر به کار میرود.



ارسال نظر برای این مطلب
این نظر توسط پویا در تاریخ 1392/12/03 و 10:19 دقیقه ارسال شده است

خوب بود.ممنون.

این نظر توسط mahmoodi در تاریخ 1392/04/20 و 11:35 دقیقه ارسال شده است

با سلام
از مطالب بسیار مفید سایتتون متشکرم
هم این پست و هم سایر پستها و بسته های مفیدتون
خیلی ممنونشکلک


کد امنیتی رفرش
اطلاعات کاربری
  • فراموشی رمز عبور؟
  • دعوت به همکاری

    خبرنامه

    برای اطلاع از آپدیت شدن سایت در خبرنامه شیمی نوین عضو شويد تا جديدترين مطالب به ايميل شما ارسال شود.

    در مستطیل اول نام و در مستطیل دوم ایمیل خود را وارد کنید.




    دانلود نوار ابزار شیمی نوین
    Get our toolbar!
    آمار سایت
  • کل مطالب : 1107
  • کل نظرات : 208
  • افراد آنلاین : 28
  • تعداد اعضا : 11043
  • آی پی امروز : 32
  • آی پی دیروز : 75
  • بازدید امروز : 37
  • باردید دیروز : 202
  • گوگل امروز : 0
  • گوگل دیروز : 6
  • بازدید هفته : 37
  • بازدید ماه : 37
  • بازدید سال : 38,649
  • بازدید کلی : 1,585,836
  • کدهای اختصاصی