Металлические стекла могут стать сверхпрочным покрытием гаджетов
![Поверхность метгласса не царапается и не нуждается в полировке Поверхность метгласса не царапается и не нуждается в полировке](https://habrastorage.org/getpro/habr/upload_files/ca8/e9d/df7/ca8e9ddf764e658a7ebb70a029dbbf5a.jpg)
Уникальный метод обработки объемных металлических стекол предложили материаловеды НИТУ «МИСиС». Им удалось найти условия производства, существенно повышающие качества этих перспективных материалов. Их можно будет применять в качестве покрытий для дорогих смартфонов, планшетов, а также изготовления биосовместимых имплантатов. Результаты исследования опубликованы в журнале Journal of Alloys and Compounds.
МетаМеталлические стекла (аморфные металлы) — материалы, у которых в отличие от «классических» материалов с кристаллической решеткой, отсутствует закономерность в расположении далеко отстоящих друг от друга атомов. Из-за этого они отличаются высокой прочностью, эластичностью, стойкостью к коррозии и другими свойствами, благодаря которым востребованы в приборостроении, машиностроении, медицине и магнитной электротехнике.
Однако всегда есть ложка дегтя. Одним из препятствий к широкому применению этих материалов является их высокая хрупкость. Авторы исследования считают, что новый метод обработки металлических стекол поможет решить эту проблему. Метод опробован на аморфном сплаве системы цирконий-медь-железо-алюминий (Zr-Cu-Fe-Al).
![Соавтор разработки Андрей Базлов в лаборатории "Перспективные энергоэффективные материалы" Соавтор разработки Андрей Базлов в лаборатории "Перспективные энергоэффективные материалы"](https://habrastorage.org/getpro/habr/upload_files/092/e1e/2dd/092e1e2dd2639a778fd006cbbc6e631e.jpg)
«Применение отжига до и после прокатки было «запрещено» канонами науки о металлических стеклах, поскольку в абсолютном большинстве случаев это приводит к их охрупчиванию. Выбор состава сплава и системы легирования помог нам обойти эту проблему: отжиг примерно на 100 градусов ниже температуры стеклования позволил вместо охрупчивания добиться пластификации объемных образцов и упрочнения ленточных«— объяснил научный руководитель исследования, д.т.н., профессор НИТУ «МИСиС», Дмитрий Лузгин.
![Научный руководитель исследования, д.т.н., профессор НИТУ «МИСиС», Дмитрий Лузгин Научный руководитель исследования, д.т.н., профессор НИТУ «МИСиС», Дмитрий Лузгин](https://habrastorage.org/getpro/habr/upload_files/e3b/e9a/ada/e3be9aada3e30eed8461c98988b7fd01.jpg)
По словам авторов исследования, на характеристики полученного материала влияет способ разложения матрицы сплава — ленточный или объемный. В зависимости от этого достигаются различные результаты.
«Для объемных образцов посредством разделения однородной аморфной фазы на две достигнуто увеличение пластичности при растяжении до 1,5 % при комнатной температуре. Для ленточных образцов достигнуто увеличение твердости на 25%, что обеспечивается выделением стекловидных наночастиц размера порядка 7 нм вторичной аморфной фазы с сохранением пластичности на изгиб и сжатие. Это неожиданный и очень существенный результат», — рассказала соавтор метода, научный сотрудник кафедры металловедения цветных металлов НИТУ «МИСиС» Анна Игревская.
Сплав системы Zr-Cu-Fe-Al не может быть использован как основной конструкционный материал ввиду высокой стоимости, — поясняют авторы разработки, — однако они уверены, что предложенная технология может быть применена и к другим аморфным сплавам, в частности, титановым (более дешевым).
![с виду метгласс - это стеклышко. Однако, это металл, хоть и аморфный с виду метгласс - это стеклышко. Однако, это металл, хоть и аморфный](https://habrastorage.org/getpro/habr/upload_files/0d1/7db/cff/0d17dbcff49aaa2a745ff4425f199631.jpg)
Новый метод позволит упростить процесс придания необходимых свойств металлическим стеклам, тем самым расширив сферу их использования. В дальнейшем научный коллектив намерен применить новую технологию для производства титановых и других объемных металлических стекол повышенного качества.