金屬玻璃涂覆金屬絲連續(xù)制備技術(shù)
金屬玻璃(又稱(chēng)非晶合金)是指在固態(tài)下原子排列具有短程有序而長(zhǎng)程無(wú)序,并在一定溫度范圍內(nèi)保持這種狀態(tài)相對(duì)穩(wěn)定的金屬合金。近十幾年來(lái),塊體金屬玻璃的發(fā)展更是其發(fā)展過(guò)程的一個(gè)里程碑,使得金屬玻璃作為結(jié)構(gòu)材料成為可能。 與傳統(tǒng)晶體材料相比,塊體金屬玻璃具有較高的強(qiáng)度(~2GPa)、大的彈性極限(2%~3%)及良好的耐腐蝕性等突出優(yōu)點(diǎn)。正是由于其獨(dú)特性能,使得塊體金屬玻璃在體育用品、電子、醫(yī)學(xué)及國(guó)防等領(lǐng)域得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。 然而金屬玻璃在室溫承載失效時(shí)幾乎沒(méi)有塑性應(yīng)變產(chǎn)生,表現(xiàn)為典型的脆性斷裂方式,因而嚴(yán)重限制了其作為工程材料的應(yīng)用。圍繞塊體金屬玻璃室溫塑性的改善,國(guó)內(nèi)外開(kāi)展了廣泛的研究。近年來(lái)的研究發(fā)現(xiàn),在塊體金屬玻璃組織中引入第二相可以改變剪切帶的分布從而增加其室溫塑性,獲得綜合力學(xué)性能較好的新材料。這種第二相可以是外加的,也可以是內(nèi)生的。其中,鎢絲增強(qiáng)鋯基金屬玻璃復(fù)合材料因其獨(dú)特的性能而備受關(guān)注。Zr基塊體金屬玻璃在拉應(yīng)力或壓應(yīng)力作用下,會(huì)發(fā)生有剪切力引起的剪切斷裂,斷裂面在最大切應(yīng)力的作用面內(nèi),有很好的自銳性,用鎢絲增強(qiáng)后,提高了強(qiáng)度和密度,達(dá)到了高密度、自銳性的特殊要求,可以用作穿甲材料。通過(guò)合理的界面和體積分?jǐn)?shù)控制,目前已經(jīng)制備的這類(lèi)復(fù)合材料中最大壓縮斷裂強(qiáng)度高達(dá)2600MPa,塑性達(dá)到13.5%。目前制備鎢絲增強(qiáng)塊體金屬玻璃復(fù)合材料的主要方法是滲流鑄造法,然而受金屬玻璃合金玻璃形成能力的影響,該方法只能制備一些較小尺寸和簡(jiǎn)單形狀(棒狀和板狀)的試樣,極大的限制了這類(lèi)材料的應(yīng)用范圍。 本項(xiàng)目是一種短流程、適合于大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)、并能獲得完全清潔復(fù)合界面的金屬玻璃包覆金屬絲復(fù)合材料的連續(xù)制備設(shè)備與工藝。 已申請(qǐng)專(zhuān)利:陳曉華, “一種金屬玻璃包覆金屬絲復(fù)合材料的連續(xù)制備設(shè)備與工藝”,中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利授權(quán)號(hào):ZL200710120355.4.授權(quán)公告日:2009年10月28日
北京科技大學(xué)
2021-04-11