Патенты

Теория

Характеристики Liquidmetal могут быть рассмотрены в сравнении с обычным металлом, например железом. Железо имеет относительно большие атомы, которые при соответствующих условиях образуют открытую кристаллическую структуру. Атомы могут «скользить» по плоскостям структуры, что означает, что чистое железо достаточно пластично, то есть обладает хорошей ковкостью, но тем не менее достаточно устойчиво к растяжению. Для улучшения характеристик в железо обычно добавляют примеси для «запирания» структуры, тем самым предотвращая скольжение. Наиболее распространенной примесью является углерод, который в сплаве с железом образует сталь.

Когда сталь затвердевает, в ней образуются небольшие кристаллы различной формы. Эти кристаллы разрастаются до тех пор, пока не соприкоснутся с другими кристаллами, которые имеют другую ориентацию, а иногда и другое механическое расположение[прояснить]. В конце процесса эти кристаллы образуют большую решётчатую структуру из отдельных «зёрен», которые иногда видны даже невооружённым глазом.

Хотя легирование предотвращает скольжение, характерное чистому железу, сила связи между зёрнами достаточно мала по сравнению с силой связи внутри зёрен. Это приводит к другой форме пластичности, когда сами зёрна скользят вдоль своих границ и «разбиваются» на части. Механические трещины, образующиеся в процессе охлаждения, являются ещё одной слабостью сплава. При повторяющихся нагрузках зёрна могут сдвинуться и образовать трещину, этот процесс разрушения твёрдых тел приводит к усталости металла.

Для уменьшения данной проблемы применяются различные процессы. Мягкая кованая сталь неоднократно подвергается механической обработке, чтобы закрыть эти трещины, например при создании подков и известных японских катан используются аналогичные процессы производства высококачественной стали.

Применение

Liquidmetal имеет ряд характеристик, которых обычно нет в других материалах, что делает его применимым в самых разных продуктах.

Сейчас[когда?] сплав применяется в клюшках для гольфа, часах, покрытиях сотовых телефонов.

Liquidmetal Technologies Inc., спиноф Калтеха в Rancho Santa Margarita, Калифорния, недавно сообщил, что он предоставил Apple бессрочную эксклюзивную лицензию на использование своей технологии в потребительской электронике. Компания сохранила права на использование своей технологии в других продуктах.
Liquidmetal Technologies Inc. и Swatch Group Ltd. объявили, что они подписали эксклюзивное лицензиозное соглашение на использование сплавов Liquidmetal в производстве часов.

Аморфные сплавы получают охлаждением на скоростях 1 млн град. в сек. Процесса кристаллизации из-за огромного переохлаждения, которое обеспечивается колоссальным темпом отбора тепла, не происходит.

Ссылка на основную публикацию