Металлические стекла по прочности сравнялись со сталью

Изображения трех слитков массивных металлических стекол, полученные при помощи сканирующего электронного микроскопа. Образец справа не содержит "дендритов", слева - состоит из дендритов на 51 процент, в центре - на 67 процентов. Изображение авторов исслед

Американские ученые значительно повысили пластичность особого класса материалов - массивных металлических стекол, в результате чего они практически сравнялись по прочности с лучшими сплавами титана и стали, сообщает портал PhysicsWorld со ссылкой на статью в журнале Nature.

Массивные металлические стекла (ММС) содержат металлические связи и, подобно металлам, являются проводниками, но по структуре близки к стеклам: их атомы не упорядочены. Неупорядоченная структура не содержит дефектов, поэтому при сгибе или сжатии ММС переносят большие нагрузки, не ломаясь. При растяжении их, однако, до сих пор подводила низкая пластичность: части тела начинали смещаться относительно друг друга, создавая так называемые полосы скольжения, которые быстро превращались в трещины.

Ученые из Калифорнийского технологического института решили справиться с этой проблемой, вводя в горячий расплав ММС вещества, которые при застывании образуют диспергированные (рассеянные) кристаллы, или "дендриты". Дендриты удерживают полосы скольжения, не давать им стать трещинами. Идея дендритов появилась давно, но калифорнийской группе удалось определить важные критерии, которым они должны соответствовать: быть не меньше максимально возможной длины полосы скольжения и быть мягче самого ММС.

Группа готовила ММС из титана, циркония, ниобия, меди и бериллия. При температуре расплава 800-900 градусов Цельсия дендриты титана, циркония и ниобия могут разрастаться до существенных размеров. По мере их роста в стекловидной фазе ММС возрастает доля бериллия и меди, которые дендриты не образуют. Когда доля бериллия достигает трети, система приходит в равновесие и дендриты более не растут. Регулируя изначальное количество бериллия, можно добиваться различных соотношений массы стекловидной фазы и фазы дендритов.

В итоге ММС с большим количеством дендритов демонстрируют высокую пластичность, перенося примерно такие же нагрузки, как и лучшие сплавы железа, стали и титана.

Обсудить
Борис Ельцин«Это было время, когда делились огромные богатства»
Чем запомнился россиянам первый президентский срок Бориса Ельцина
Смеяться грешно
Кто надрывает животы на концертах Петросяна: беспощадный репортаж из преисподней
Нажал на газ
Зачем Путин вывез на Север министра из жаркой Саудовской Аравии
«Этим проклятым американцам мы еще покажем!»
Афганцы полюбили русских и возненавидели США
Реджеп Тайип ЭрдоганВ спину не больно
Россия забыла обиды и взахлеб дружит с Турцией
Кровавый конвейер
На Гаити круглый год режут и свежуют скот
Кровавая ривьера
Франция отстреливает врагов по всему миру, пока никто не видит
Югославская кровь
Кто стрелял, резал и сеял смерть во время страшной войны на Балканах
Выплюнь бяку
Личинки, тараканы и ДНК человека — на что можно нарваться в батоне колбасы
Чистый результат
Эксперты не выявили на предприятии «Росатома» источника выброса рутения-106
Чистый товар
Какие порошки тестируют на людях
Бузовой не снилось
Участники американского «Дома-2» заработали миллионы на сексе и чистке туалетов
Уличная магия
Иногда все самое необычное происходит прямо у вас под носом
Бесконечное умиление
У них кривые челюсти и не хватает лап, но это не мешает им быть звездами сети
Самые редкие версии BMW M5
Эксклюзивные M5 для пуристов, арабских шейхов и просто прогулок с ветерком
Невероятные стартапы, которые изменят жизнь водителей
Автомат по продаже машин, встроенный алкотестер и так далее
Самые необычные фары в истории
Головная оптика, от которой можно офонареть
«Кроссоверы», которые мы заслужили
Смертельная битва Lada Vesta SW Cross, Kia Rio X-Line и Renault Sandero Stepway
«Надо сразу прощаться, ведь жизнь проходит»
Квартирный вопрос довел пенсионеров до развода
Вы сняли, вас сняли
Мир охватила эпидемия секс-скандалов из-за арендованных квартир
Панельная романтика
Помните ли вы здания из лучших советских фильмов: тест
Нихао себе
Хибара из китайской глубинки стала лучшим зданием 2017 года