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话说液态金属

2017-08-15 08:44:23 厦门天研仪器有限公司 阅读

近年来,大家能从各种媒体渠道上听到“液态金属”这个名词,从报纸、杂志、科学出版物中了解到液态金属是个什么东西,及它的最新发展和意义。但是即使这样,还是有很多人第一次听到会茫然地问:“液态金属就是液态状的金属吧?”那么到底什么是液态金属呢?
  在介绍液态金属前,首先要强调的是,事实上现在我们所遇见的很多奇怪的金属合金实际上是由不同名称描述的相同材料。例如,Liquidmetal Alloys,Vitreloy,无定形金属和金属玻璃基本上指的是同一类别的新型金属,它们呈现非晶态的原子结构排列。要了解这些材料是什么,更重要的是了解如何更好地使用这些材料,首先必须了解“冶金”领域的一些基本原理。
  冶金是一种古老的实践,其专注于金属合金的特定应用的开发和加工。古代冶金学家设计了用于武器的青铜和碳钢合金,而现代冶金学家发展了飞机用的铝和钛合金。尽管经历了数百年的技术发展,但是金属合金却似乎具有了一个共同的特性:具有原子结晶结构,即它们的原子被排列成自然有序的图案,而这些排列也代表着材料的最稳定的结构(尝试摇晃一个充满球形大理石的玻璃瓶一段时间,然后静置并观察这些大理石球体紧密的排列)。金属的结晶结构在加工和机械性能方面都是优缺点参半的。这些材料展示了广泛的应用趋势,但是同样应用也会受到限制。例如,金属的熔融温度通常是与其硬度成正比的,材料的强度通常与其延展性成反比的。
  而这意味着具有低熔点(易于铸造)的合金通常是柔软的,低强度的;而具有高熔点的合金(不能很容易铸造)通常是硬的,高强度的和脆性的。这些规则近几个世纪以来控制着金属合金的发展,并解释了特定应用材料之间的竞争。例如,如果想要使用一种金属,你可能会在铝合金、钛和钢之间摇摆不定。铝合金可以铸造成网状,这能降低生产成本,但是很容易划伤且太柔软。