超级军网ZT:美开发出可吹塑成型的合金材料 强度是普通钢材的两倍 ...
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原地址：w ww.cas.ac.cn/xw/kjsm/gjdt/201103/t20110303_3078529.shtml
美开发出可吹塑成型的合金材料
强度是普通钢材的两倍 加工成本同塑料一样便宜
文章来源：科技日报 王小龙 发布时间：2011-03-03 【字号： 小 中 大 】
几十年来，科学家们一直试图找到或制造出这样一种材料，既能像塑料一样具有良好的可塑性和较低的加工成本，又能像钢一样具有很好的强度和耐久性。这并非不切实际的幻想，据美国物理学家组织网3月2日报道，日前美国耶鲁大学的科学家们已实现了这一目标。
耶鲁大学材料学家简·施洛尔斯领导的一个研究小组证明，由他们制成的一种块体非晶合金(BMGs)材料能够像制作玻璃或塑料制品一样吹膜成型，且不会牺牲其原有的强度和耐久性。相关论文已在线发表在国际材料学著名期刊《今日材料》杂志上。
据介绍，这种材料由包括锆、镍、钛和铜在内的多种金属构成。其材料成本与高端钢材大致相同，但加工成本却和塑料一样便宜。吹塑过程在低温低压下进行，此时这种非晶合金会逐渐软化，并能像融化的塑料一样流动，但又不会像普通的金属一样出现结晶现象，由此为后续的吹塑工作带来了前所未有的便捷。为了达到并保持理想的精度和温度，吹塑过程能在真空或液体中进行。
施洛尔斯说，目前金属材料加工中面临的关键问题就是如何避免不必要的摩擦，而对于这种合金材料来说则完全不存在这个问题，借助吹塑工艺就可以制造出任意复杂形状的物体，最小可到纳米级。到目前为止，该团队已经用该材料制造出了无缝金属瓶、表壳等外形较为简单的物品和用于微机电系统（MEMS）的微型谐振器以及生物医学植入物等结构较为复杂的设备。这些材料的加工过程不到一分钟，但强度可以达到普通钢材的两倍。
此外，通过吹塑法来加工块体非晶合金，该团队还将传统金属加工的三大步骤（成型、接缝、精加工）合为一步，从而免去此前繁琐、费时、耗能的加工程序，在时间上新工艺最短只需一分钟。
“这可能成为金属加工的一种全新模式，”施洛尔斯说，“凭借其独特的性能，它将有望成为一种极具潜力的新型材料，就如同当年的合成塑料一样，在相关工业领域引发一场革命。”
据了解，不久前苹果公司与拥有该项专利的液体金属科技公司签署协议，获准在消费电子领域使用这项技术。或许在未来的几年内我们就能用上由该材料制成的笔记本电脑和手机。原地址：w ww.cas.ac.cn/xw/kjsm/gjdt/201103/t20110303_3078529.shtml
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强度是普通钢材的两倍 加工成本同塑料一样便宜
文章来源：科技日报 王小龙 发布时间：2011-03-03 【字号： 小 中 大 】
几十年来，科学家们一直试图找到或制造出这样一种材料，既能像塑料一样具有良好的可塑性和较低的加工成本，又能像钢一样具有很好的强度和耐久性。这并非不切实际的幻想，据美国物理学家组织网3月2日报道，日前美国耶鲁大学的科学家们已实现了这一目标。
耶鲁大学材料学家简·施洛尔斯领导的一个研究小组证明，由他们制成的一种块体非晶合金(BMGs)材料能够像制作玻璃或塑料制品一样吹膜成型，且不会牺牲其原有的强度和耐久性。相关论文已在线发表在国际材料学著名期刊《今日材料》杂志上。
据介绍，这种材料由包括锆、镍、钛和铜在内的多种金属构成。其材料成本与高端钢材大致相同，但加工成本却和塑料一样便宜。吹塑过程在低温低压下进行，此时这种非晶合金会逐渐软化，并能像融化的塑料一样流动，但又不会像普通的金属一样出现结晶现象，由此为后续的吹塑工作带来了前所未有的便捷。为了达到并保持理想的精度和温度，吹塑过程能在真空或液体中进行。
施洛尔斯说，目前金属材料加工中面临的关键问题就是如何避免不必要的摩擦，而对于这种合金材料来说则完全不存在这个问题，借助吹塑工艺就可以制造出任意复杂形状的物体，最小可到纳米级。到目前为止，该团队已经用该材料制造出了无缝金属瓶、表壳等外形较为简单的物品和用于微机电系统（MEMS）的微型谐振器以及生物医学植入物等结构较为复杂的设备。这些材料的加工过程不到一分钟，但强度可以达到普通钢材的两倍。
此外，通过吹塑法来加工块体非晶合金，该团队还将传统金属加工的三大步骤（成型、接缝、精加工）合为一步，从而免去此前繁琐、费时、耗能的加工程序，在时间上新工艺最短只需一分钟。
“这可能成为金属加工的一种全新模式，”施洛尔斯说，“凭借其独特的性能，它将有望成为一种极具潜力的新型材料，就如同当年的合成塑料一样，在相关工业领域引发一场革命。”
据了解，不久前苹果公司与拥有该项专利的液体金属科技公司签署协议，获准在消费电子领域使用这项技术。或许在未来的几年内我们就能用上由该材料制成的笔记本电脑和手机。
美开发出可吹塑成型的合金材料
强度是普通钢材的两倍 加工成本同塑料一样便宜
文章来源：科技日报 王小龙 发布时间：2011-03-03 【字号： 小 中 大 】
几十年来，科学家们一直试图找到或制造出这样一种材料，既能像塑料一样具有良好的可塑性和较低的加工成本，又能像钢一样具有很好的强度和耐久性。这并非不切实际的幻想，据美国物理学家组织网3月2日报道，日前美国耶鲁大学的科学家们已实现了这一目标。
耶鲁大学材料学家简·施洛尔斯领导的一个研究小组证明，由他们制成的一种块体非晶合金(BMGs)材料能够像制作玻璃或塑料制品一样吹膜成型，且不会牺牲其原有的强度和耐久性。相关论文已在线发表在国际材料学著名期刊《今日材料》杂志上。
据介绍，这种材料由包括锆、镍、钛和铜在内的多种金属构成。其材料成本与高端钢材大致相同，但加工成本却和塑料一样便宜。吹塑过程在低温低压下进行，此时这种非晶合金会逐渐软化，并能像融化的塑料一样流动，但又不会像普通的金属一样出现结晶现象，由此为后续的吹塑工作带来了前所未有的便捷。为了达到并保持理想的精度和温度，吹塑过程能在真空或液体中进行。
施洛尔斯说，目前金属材料加工中面临的关键问题就是如何避免不必要的摩擦，而对于这种合金材料来说则完全不存在这个问题，借助吹塑工艺就可以制造出任意复杂形状的物体，最小可到纳米级。到目前为止，该团队已经用该材料制造出了无缝金属瓶、表壳等外形较为简单的物品和用于微机电系统（MEMS）的微型谐振器以及生物医学植入物等结构较为复杂的设备。这些材料的加工过程不到一分钟，但强度可以达到普通钢材的两倍。
此外，通过吹塑法来加工块体非晶合金，该团队还将传统金属加工的三大步骤（成型、接缝、精加工）合为一步，从而免去此前繁琐、费时、耗能的加工程序，在时间上新工艺最短只需一分钟。
“这可能成为金属加工的一种全新模式，”施洛尔斯说，“凭借其独特的性能，它将有望成为一种极具潜力的新型材料，就如同当年的合成塑料一样，在相关工业领域引发一场革命。”
据了解，不久前苹果公司与拥有该项专利的液体金属科技公司签署协议，获准在消费电子领域使用这项技术。或许在未来的几年内我们就能用上由该材料制成的笔记本电脑和手机。原地址：w ww.cas.ac.cn/xw/kjsm/gjdt/201103/t20110303_3078529.shtml
美开发出可吹塑成型的合金材料
强度是普通钢材的两倍 加工成本同塑料一样便宜
文章来源：科技日报 王小龙 发布时间：2011-03-03 【字号： 小 中 大 】
几十年来，科学家们一直试图找到或制造出这样一种材料，既能像塑料一样具有良好的可塑性和较低的加工成本，又能像钢一样具有很好的强度和耐久性。这并非不切实际的幻想，据美国物理学家组织网3月2日报道，日前美国耶鲁大学的科学家们已实现了这一目标。
耶鲁大学材料学家简·施洛尔斯领导的一个研究小组证明，由他们制成的一种块体非晶合金(BMGs)材料能够像制作玻璃或塑料制品一样吹膜成型，且不会牺牲其原有的强度和耐久性。相关论文已在线发表在国际材料学著名期刊《今日材料》杂志上。
据介绍，这种材料由包括锆、镍、钛和铜在内的多种金属构成。其材料成本与高端钢材大致相同，但加工成本却和塑料一样便宜。吹塑过程在低温低压下进行，此时这种非晶合金会逐渐软化，并能像融化的塑料一样流动，但又不会像普通的金属一样出现结晶现象，由此为后续的吹塑工作带来了前所未有的便捷。为了达到并保持理想的精度和温度，吹塑过程能在真空或液体中进行。
施洛尔斯说，目前金属材料加工中面临的关键问题就是如何避免不必要的摩擦，而对于这种合金材料来说则完全不存在这个问题，借助吹塑工艺就可以制造出任意复杂形状的物体，最小可到纳米级。到目前为止，该团队已经用该材料制造出了无缝金属瓶、表壳等外形较为简单的物品和用于微机电系统（MEMS）的微型谐振器以及生物医学植入物等结构较为复杂的设备。这些材料的加工过程不到一分钟，但强度可以达到普通钢材的两倍。
此外，通过吹塑法来加工块体非晶合金，该团队还将传统金属加工的三大步骤（成型、接缝、精加工）合为一步，从而免去此前繁琐、费时、耗能的加工程序，在时间上新工艺最短只需一分钟。
“这可能成为金属加工的一种全新模式，”施洛尔斯说，“凭借其独特的性能，它将有望成为一种极具潜力的新型材料，就如同当年的合成塑料一样，在相关工业领域引发一场革命。”
据了解，不久前苹果公司与拥有该项专利的液体金属科技公司签署协议，获准在消费电子领域使用这项技术。或许在未来的几年内我们就能用上由该材料制成的笔记本电脑和手机。
作为一个年产非晶金属过万吨的国家的普通国民，很关心美国搞出来的这种金属玻璃材料在受载荷情况下的断裂伸长率如何？即它是不是仍然是脆性材料？
超塑性合金..
MD牛啊。
什么东东？又能吹塑，又有强度？？？？不解中。
这种新工艺岂不是要让机床和大批刀具下课
ymx654321 发表于 2011-3-4 17:05 
您可以放狗搜一下 金属玻璃 或 非晶态金属~:handshake
您可以放狗搜一下 金属玻璃 或 非晶态金属~:handshake
szxb1207 发表于 2011-3-4 17:19
从现时技术上看，金属玻璃都“很脆”，做刀具估计现在还不行。
从现时技术上看，金属玻璃都“很脆”，做刀具估计现在还不行。
尤瑞纳斯 发表于 2011-3-4 17:51
呵呵，我的意思是不需要机加工了
呵呵，我的意思是不需要机加工了
尤瑞纳斯 发表于 2011-3-4 17:51
估计他说的是机械加工要被吃掉很大一块，很多零件直接成型，不需要加工，故机床和刀具市场萎缩。应当还有铸造业吧，米蒂技术确实牛{:yan:}
估计他说的是机械加工要被吃掉很大一块，很多零件直接成型，不需要加工，故机床和刀具市场萎缩。应当还有铸造业吧，米蒂技术确实牛{:yan:}
在德国出差的时候，又看到用钛合金管加热吹成型的技术，不知时候和这个差不多？
真的假的，不过我看这些原材料都很贵的说……
尤瑞纳斯 发表于 2011-3-4 16:37
是的 乃说的是关键。
是的 乃说的是关键。
尤瑞纳斯 发表于 2011-3-4 17:51
是的，金属玻璃一般来说 晶粒都很大 能产生很大的脆性。。
是的，金属玻璃一般来说 晶粒都很大 能产生很大的脆性。。
呵呵，我的意思是不需要机加工了
szxb1207 发表于 2011-3-4 18:07
偶误会您的意思了:handshake
呵呵，我的意思是不需要机加工了
szxb1207 发表于 2011-3-4 18:07
偶误会您的意思了:handshake
langge945 发表于 2011-3-5 16:21
金属玻璃就是非晶态金属，应该说没有晶粒结构的:handshake
金属玻璃就是非晶态金属，应该说没有晶粒结构的:handshake
langge945 发表于 2011-3-5 16:20
承蒙您的肯定:handshake[:a14:]
承蒙您的肯定:handshake[:a14:]
machinex 发表于 2011-3-4 19:02
您说的这个可能是超塑成型吧？
您说的这个可能是超塑成型吧？
wind4825 发表于 2011-3-4 18:09
我的确误会szxb1207 网友的意思了。美帝的材料方面的技术自然是很牛的，不过我们国家的非晶态金属这一块也不错呀，我们搞的高延性（如内生相等）的金属玻璃就不错。在应用方面（单只军工），用在自锐性穿甲弹前景非常美妙，具有传统的钨合金与贫铀的优点~！！
我的确误会szxb1207 网友的意思了。美帝的材料方面的技术自然是很牛的，不过我们国家的非晶态金属这一块也不错呀，我们搞的高延性（如内生相等）的金属玻璃就不错。在应用方面（单只军工），用在自锐性穿甲弹前景非常美妙，具有传统的钨合金与贫铀的优点~！！
今天的合金技术和晶粒细化技术、（加工等）强化等是当今金属材料的应用基础，明天将是非晶态金属和纳米金属材料的天下。那时再像现在这样使用金属就如同仅将石油当纯粹燃料一样。
尤瑞纳斯 发表于 2011-3-5 20:52
我这句“明天将是非晶态金属和纳米金属材料的天下”不严谨，应该加上0维、1维、2维、3维材料（如纳米管、石墨烯等）及它们的复合材料才算马马虎虎成立[:a9:]。
我这句“明天将是非晶态金属和纳米金属材料的天下”不严谨，应该加上0维、1维、2维、3维材料（如纳米管、石墨烯等）及它们的复合材料才算马马虎虎成立[:a9:]。
尤瑞纳斯 发表于 2011-3-5 20:35
求科普 话说 不管玻璃 还是金属 在材料中里面都有晶粒结构的 就看晶粒的形态同不。
求科普 话说 不管玻璃 还是金属 在材料中里面都有晶粒结构的 就看晶粒的形态同不。
langge945 发表于 2011-3-6 01:57
给您科普偶可不敢当。偶也就是常识性了解而已，是从80年代末开始关心的。一般而言，固体物质（金属玻璃其实不是严格意义上的“固体”）按结构一般是“晶态”和“无定形态”；晶态包括单晶和多晶，无定形态即包括所谓的玻璃态。常见的金属材料一般都是多晶晶体。当融化后，则金属原子出于“短程无序”的“热振动”状态，但该熔融金属或合金被突然冷却（冷却速度可能是10的-6次方量级，纯金属要快，某些金属例如锆、铂、金、镍、钛等合金只有-3次方的量级），原子和原子之间甚至还来不及形成结晶就被固定，这就是所谓的“金属玻璃”或“非晶金属”。由于这种“长程有序、短程无序”的金属玻璃没有通常意义上的晶粒结构，当然也就没有晶界了，所以有如下（主要）性能：1.没有晶界，所以抗腐蚀性能极佳；2.材料的基本力学性能比起常规的多晶金属，更接近金属键 所能决定的理论值；3.材料磁学性能的变化；4.玻璃态属于热力学亚稳结构；5.模量很大，又没有晶界，（交变载荷）可能会突然断裂，即“很脆（不同于常规的脆性材料）”。
金属玻璃材料是明天的材料，中国的水平根本不差。
另：松香、沥青及玻璃中一般不认为其中有晶体结构（定义问题是原因之一），但玻璃中结晶点和“微晶玻璃”是玻璃态的特殊形态，不是严格意义上的玻璃。
以上是偶酒后乱打的，更限于水平，最多仅能供您瞧一瞧。:handshake[:a14:]
给您科普偶可不敢当。偶也就是常识性了解而已，是从80年代末开始关心的。一般而言，固体物质（金属玻璃其实不是严格意义上的“固体”）按结构一般是“晶态”和“无定形态”；晶态包括单晶和多晶，无定形态即包括所谓的玻璃态。常见的金属材料一般都是多晶晶体。当融化后，则金属原子出于“短程无序”的“热振动”状态，但该熔融金属或合金被突然冷却（冷却速度可能是10的-6次方量级，纯金属要快，某些金属例如锆、铂、金、镍、钛等合金只有-3次方的量级），原子和原子之间甚至还来不及形成结晶就被固定，这就是所谓的“金属玻璃”或“非晶金属”。由于这种“长程有序、短程无序”的金属玻璃没有通常意义上的晶粒结构，当然也就没有晶界了，所以有如下（主要）性能：1.没有晶界，所以抗腐蚀性能极佳；2.材料的基本力学性能比起常规的多晶金属，更接近金属键 所能决定的理论值；3.材料磁学性能的变化；4.玻璃态属于热力学亚稳结构；5.模量很大，又没有晶界，（交变载荷）可能会突然断裂，即“很脆（不同于常规的脆性材料）”。
金属玻璃材料是明天的材料，中国的水平根本不差。
另：松香、沥青及玻璃中一般不认为其中有晶体结构（定义问题是原因之一），但玻璃中结晶点和“微晶玻璃”是玻璃态的特殊形态，不是严格意义上的玻璃。
以上是偶酒后乱打的，更限于水平，最多仅能供您瞧一瞧。:handshake[:a14:]
尤瑞纳斯 发表于 2011-3-6 16:25
嗯 好的 以后有机会 多聊聊材料学方面的东西。
嗯 好的 以后有机会 多聊聊材料学方面的东西。
langge945 发表于 2011-3-6 16:27
有机会互相学习，共同进步~:handshake
有机会互相学习，共同进步~:handshake
尤瑞纳斯 发表于 2011-3-6 16:28
en ...:handshake
en ...:handshake
意思是以后不用机床加工了，直接倒模就可以成品，而且工程强度更高？？;funk
离实用还早吧，抗疲劳特性只有时间才能检验。
锆、镍、钛和铜，得，除了钛，都是中国最受制于人的金属，杯具了
锆、镍、钛和铜，得，除了钛，都是中国最受制于人的金属，杯具了
umloo 发表于 2011-3-10 16:34
金属玻璃老早就使用了，高档的高尔夫球杆的球头就是用锆基非晶的。关于解决“脆性”主要通过“双相非晶”以及“复合（如钨丝）”等手段来实现。中国的年产量早已超过万吨，应该说开始实用了，只不过我们日常生活中不易见到罢了。
早期的非晶多用贵金属，现在正在研制铁基、镁基、钛基等常见金属的非晶材料。
金属玻璃老早就使用了，高档的高尔夫球杆的球头就是用锆基非晶的。关于解决“脆性”主要通过“双相非晶”以及“复合（如钨丝）”等手段来实现。中国的年产量早已超过万吨，应该说开始实用了，只不过我们日常生活中不易见到罢了。
早期的非晶多用贵金属，现在正在研制铁基、镁基、钛基等常见金属的非晶材料。
youyouyou 发表于 2011-3-9 06:01
（将非晶金属）直接倒模可能不行。一般的方法之一是将严格配比的合金熔化，然后再在模具（铜或石英玻璃）中骤冷，可得到cm物理尺度的产品。我只是说说，实际过程远非简单至此。
（将非晶金属）直接倒模可能不行。一般的方法之一是将严格配比的合金熔化，然后再在模具（铜或石英玻璃）中骤冷，可得到cm物理尺度的产品。我只是说说，实际过程远非简单至此。
锆、镍、钛和铜，没有一样便宜的
这个咋便宜的下来啊。。。
这个咋便宜的下来啊。。。
尤瑞纳斯 发表于 2011-3-10 21:58
为何只可得到cm物理尺度的产品?
为何只可得到cm物理尺度的产品?
wywydjzt 发表于 2011-3-11 17:14
cm尺度已经是了不起的进步了（mm级已经来之不易了）。原因是越往“芯部”，冷却速率越慢呀！
cm尺度已经是了不起的进步了（mm级已经来之不易了）。原因是越往“芯部”，冷却速率越慢呀！
尤瑞纳斯 发表于 2011-3-11 21:00
阁下看来是专业人士呢！不过这个意思俺明白。:lol
俺想表达的是——不能想办法（改进工艺）是使其加速＂骤冷＂？
阁下看来是专业人士呢！不过这个意思俺明白。:lol
俺想表达的是——不能想办法（改进工艺）是使其加速＂骤冷＂？
wywydjzt 发表于 2011-3-13 14:54
偶“专业人士”专业的也仅仅是常识性了解而已~:handshake
其实骤冷的工艺一直在改进。80年代末才能得到微米级得带状非晶。
偶“专业人士”专业的也仅仅是常识性了解而已~:handshake
其实骤冷的工艺一直在改进。80年代末才能得到微米级得带状非晶。
米蒂 技术 太变态，，，我们材料方面 还落后 不少
观望中什么东东？又能吹塑，又有强度？？？？不解中。
ymx654321 发表于 2011-3-4 17:05
我见过的只是在常温下有强度而已。
什么东东？又能吹塑，又有强度？？？？不解中。
ymx654321 发表于 2011-3-4 17:05
我见过的只是在常温下有强度而已。