話說液態(tài)金屬（1）
2017年08月14日 8:57 3298次瀏覽 來源： 中國有色網(wǎng) 分類： 新材料前沿 作者： 韓碩
近年來，大家能從各種媒體渠道上聽到“液態(tài)金屬”這個名詞，從報紙、雜志、科學(xué)出版物中了解到液態(tài)金屬是個什么東西，及它的最新發(fā)展和意義。但是即使這樣，還是有很多人第一次聽到會茫然地問：“液態(tài)金屬就是液態(tài)狀的金屬吧？”那么到底什么是液態(tài)金屬呢？
在介紹液態(tài)金屬前，首先要強(qiáng)調(diào)的是，事實(shí)上現(xiàn)在我們所遇見的很多奇怪的金屬合金實(shí)際上是由不同名稱描述的相同材料。例如，Liquidmetal Alloys，Vitreloy，無定形金屬和金屬玻璃基本上指的是同一類別的新型金屬，它們呈現(xiàn)非晶態(tài)的原子結(jié)構(gòu)排列。要了解這些材料是什么，更重要的是了解如何更好地使用這些材料，首先必須了解“冶金”領(lǐng)域的一些基本原理。
冶金是一種古老的實(shí)踐，其專注于金屬合金的特定應(yīng)用的開發(fā)和加工。古代冶金學(xué)家設(shè)計(jì)了用于武器的青銅和碳鋼合金，而現(xiàn)代冶金學(xué)家發(fā)展了飛機(jī)用的鋁和鈦合金。盡管經(jīng)歷了數(shù)百年的技術(shù)發(fā)展，但是金屬合金卻似乎具有了一個共同的特性：具有原子結(jié)晶結(jié)構(gòu)，即它們的原子被排列成自然有序的圖案，而這些排列也代表著材料的最穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)（嘗試搖晃一個充滿球形大理石的玻璃瓶一段時間，然后靜置并觀察這些大理石球體緊密的排列）。金屬的結(jié)晶結(jié)構(gòu)在加工和機(jī)械性能方面都是優(yōu)缺點(diǎn)參半的。這些材料展示了廣泛的應(yīng)用趨勢，但是同樣應(yīng)用也會受到限制。例如，金屬的熔融溫度通常是與其硬度成正比的，材料的強(qiáng)度通常與其延展性成反比的。
而這意味著具有低熔點(diǎn)（易于鑄造）的合金通常是柔軟的，低強(qiáng)度的；而具有高熔點(diǎn)的合金（不能很容易鑄造）通常是硬的，高強(qiáng)度的和脆性的。這些規(guī)則近幾個世紀(jì)以來控制著金屬合金的發(fā)展，并解釋了特定應(yīng)用材料之間的競爭。例如，如果想要使用一種金屬，你可能會在鋁合金、鈦和鋼之間搖擺不定。鋁合金可以鑄造成網(wǎng)狀，這能降低生產(chǎn)成本，但是很容易劃傷且太柔軟。
責(zé)任編輯：淮金
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