Page 2 of 2 FirstFirst 12
Results 26 to 32 of 32

Thread: Egzotični materijali.

  1. #26
    Join Date
    Feb 2004
    Location
    Donja Lastva
    Posts
    12,526
    Thanks Thanks Given 
    0
    Thanks Thanks Received 
    2
    Thanked in
    2 Posts

    Default


  2. #27
    Join Date
    Feb 2004
    Location
    Donja Lastva
    Posts
    12,526
    Thanks Thanks Given 
    0
    Thanks Thanks Received 
    2
    Thanked in
    2 Posts

  3. #28
    Join Date
    Feb 2004
    Location
    Donja Lastva
    Posts
    12,526
    Thanks Thanks Given 
    0
    Thanks Thanks Received 
    2
    Thanked in
    2 Posts

  4. #29
    Join Date
    Feb 2004
    Location
    Donja Lastva
    Posts
    12,526
    Thanks Thanks Given 
    0
    Thanks Thanks Received 
    2
    Thanked in
    2 Posts

    Default

    Metalno staklo (amorfni metali)


    Što je metalno staklo?


    Metalno staklo je posebna modifikacija metala ili metalnih oksida koji imaju amorfnu atomsku strukturu. U principu atomi u takvoj čvrstoj tvari su raspoređeni bez repetitivne strukture (kao u kristala) i ne posjeduju uređeni sistem.



    Mnogi materijali posjeduju ovakvu strukturu poput običnog stakla ili gline te nekih alotropskih modifikacija sumpora. Međutim većina supstanci je kristalne strukture u čvrstom stanju. Pogotovu metali (bilo u elementarnom stanju ili kao oksidi ili soli).

    Ovo se događa zbog same atomske strukture (rasporeda elektrona u ljuskama oko jezgre ili u molekuli jedinjenja) što stvara različite potencijale oko atoma ili molekula. Ovi potencijali privlače druge potencijale suprotnog znaka i stvara se uređena struktura u materijalu gdje se izmjenjuju pozitivni i negativni potencijali odnosno ono što mi vidimo kao kristalnu strukturu. Kod elementarnih metala to je još i više izraženo zbog tendencije da metali lako gube jedan elektron koji se slobodno kreće u materijalu (električna vodljivost) što pojačava razlike potencijala između pojedinih atoma i grupa atoma i stvara još jaču uređenost (snažnu kristalnu strukturu).

    Međutim zanimljivo je to da stvaranje kristalne strukture najviše ovisi o brzini solidifikacije materijala. Naime ako su potencijali slabiji kristalna struktura se uspostavlja sporije jer atomima i molekulama treba više vremena da se postave ili usmjere u kristalnu strukturu.

    Sada, kristali nastaju na dva načina hlađenjem iz tečne faze i kristalizacijom iz rastvora. U oba slučaja ako ima dovoljno vremena uvjek će se stvoriti kristali. Solidifikacija iz rastvora skoro uvijek stvara kristale jer se uvijek odvija relativno sporo.

    Međutim kod hlađenja stvar je nešto drugačija. Hlađenje se skoro uvijek u normalnim uvjetima događa dosta brzo tako da mnogi materijali ne stignu se urediti u kristalnu strukturu prije nego li izgube energiju kretanja (temperaturu) te prelaze u čvrsto stanje bez uspostave kristalne strukture. Najbolji primjer takvog hlađenja je staklo koje je amorfni oblik SiO2. SiO2 ne posjeduje jake potencijale u svojoj molekularnoj strukturi te relativno teško stvara kristalnu strukturu hlađenjem (kristali SiO2 kao na primjer kvarc u stvari nastaju kristalizacijom iz rastvora ili u posebnim uslovima veoma sporog hlađenja u Zemljinom plaštu).

    Metali s druge strane imaju veoma velike potencijale u svojoj strukturi te brzina hlađenja nema veći uticaj na formiranje kristalne strukture. Atomi metala se postavljaju u kristale za svega nekoliko nanosekundi. Međutim ako se hlađenje odvija dovoljno brzo recimo nekoliko desetina hiljada stepeni po sekundi onda čak ni atomi metala nemaju vremena formirati kristalnu strukturu.

    Ova činjenica je dovela do svojevrsne revolucije u stvaranju novih materijala.

    Naime od nedavno postoje metodi da se postigne ova brzina hlađenja i ne samo to razvijene su i legure koje se mogu hladiti puno sporije (oko 100 stepeni po sekundi) olakšavajući proizvodnju još više.


    Karakteristike amorfnih metala (metalnog stakla).


    Zbog svoje neregularne strukture ovakvi metali posjeduju puno manje grešaka i lomova u strukturi. Puno manje su osjetlivi na defekte i samim tim puno čvršći. Paradoksalno, kristalna struktura je puno jača od amorfne ali u većim komadima materijala defekti u kristalnoj strukturi drastično smanjuju čvrstinu te u cjelini odnosno volumenu, amorfna struktura kumulativno postaje jača upravo zato što ne sadrži puno defekata.

    Površina amorfnog metala je puno glađa i uniformnija od kristalnog oblika metala što drastično smanjuje reaktivnu površinu metala. Zato su amorfni metali puno rezistentniji na oksidaciju (rđaju puno teže).

    Napon u strukturi amorfnog metala je puno veći što ih čini žilavijim od normalnih metala.
    Kristali u strukturi mogu pod pritiskom proklizavati jedan pokraj drugog upijajući na taj način energiju pritiska i oslobađajući je kroz toplinu (trenje) i na taj način stvarajući deformaciju (istezanje).
    Amorfni (stakleni) metal zbog svoje strukture nije u stanju upijati energiju na taj način i ponaša se kao trampolina. Ovo za posljedicu ima da je takav metal neuporedivo žilaviji od standardne kristalne strukture.

    Zanimljiv eksperiment žilavosti amorfnog metala.



    U principu amorfni metali su puno čvršći i žilaviji od klasičnih metala te su rezistentniji na oksidaciju.

    Međutim s druge strane imaju i manu. Naime njihova struktura je podložna katastrofalnom lomu (trenutni prekid strukture kroz materijal). U principu amorfni metal ima tendenciju loma poput stakla. Ali važno je napomenuti da prag takvog loma je puno veći nego u stakla upravo zbog jačine veza među atomima i takav materijal je u stvari jači od klasičnog metala. Jedino što se u stvari događa jeste da nema klasičnog upozorenja pout zamora materijala (istezanja ili drobljenja koje najavljuje lom materijala). Amorfni metal jednostavno pukne kada sila pređe prag čvrstoće.

    Upotrebna vrijednost ovakvih materijala:

    Ovi materijali imaju čitav niz upotrebnih vrjednosti. Mogu i vjerovatno hoće u budućnosti zamjeniti klasične metale. Danas se većinom upotrebljavaju u elektronici, prilikom izrade kućišta i oklopa izdržljivih na deformaciju ili ogrebotine, za izradu nosećih elemenata i mašinskih djelova.

    Zanimljiva podvrsta:

    Podvrsta metalnih stakala su materijali izrađeni od metalnih oksida. U principu se izrađuju na sličan način samo se za materijal koriste oksidi metala a ne sam metal. Primjer je tvz transparentni aluminijum izrađen od alumine (aluminium oksid).

    Zanimljivo da je transparentni aluminijum prvi puta pomenut u Zvjezdanim Stazama



    A ovo je realnost primjene:





    Resursi:















    Linkovi:


    http://www.nature.com/nmat/journal/v.../nmat4297.html

    http://makezine.com/2012/01/17/transparent-aluminum/

    http://www.theskepticsguide.org/meta...n-breakthrough

    http://www.iflscience.com/chemistry/...-putty-created

    https://en.wikipedia.org/wiki/Amorphous_metal
    Last edited by funestis; 28-09-15 at 12:28.

  5. #30
    Join Date
    Feb 2004
    Location
    Donja Lastva
    Posts
    12,526
    Thanks Thanks Given 
    0
    Thanks Thanks Received 
    2
    Thanked in
    2 Posts

  6. #31
    Join Date
    Feb 2004
    Location
    Donja Lastva
    Posts
    12,526
    Thanks Thanks Given 
    0
    Thanks Thanks Received 
    2
    Thanked in
    2 Posts

  7. #32
    Join Date
    Feb 2004
    Location
    Donja Lastva
    Posts
    12,526
    Thanks Thanks Given 
    0
    Thanks Thanks Received 
    2
    Thanked in
    2 Posts

Thread Information

Users Browsing this Thread

There are currently 1 users browsing this thread. (0 members and 1 guests)

Similar Threads

  1. Info Promotivni materijali
    By Djed_Djuro in forum Ostali oglasi
    Replies: 1
    Last Post: 08-11-12, 15:31
  2. K:I: Materijali za tapaciranje
    By stefan123 in forum Ostali oglasi
    Replies: 8
    Last Post: 02-06-10, 14:18
  3. I: gradjevinski materijali
    By OCTAVIAN in forum Ostali oglasi
    Replies: 0
    Last Post: 08-05-09, 17:05
  4. Gradjevinski materijali
    By OCTAVIAN in forum Ostali oglasi
    Replies: 6
    Last Post: 04-09-08, 18:18
  5. SPR-VRS Materijali
    By Niggor in forum Software
    Replies: 12
    Last Post: 06-03-07, 21:47

Bookmarks

Bookmarks

Posting Permissions

  • You may not post new threads
  • You may not post replies
  • You may not post attachments
  • You may not edit your posts
  •