Vì sao kim loại lại biến thành thủy tinh kim loại?

Ta biết rằng thủy tinh và kim loại là hai loại vật liệu khác nhau. Nhưng ngày xưa đã xuất hiện một trạng thái mới của kim loại đó là trạng thái thủy tinh kim loại. Loại vật liệu này trông bề ngoài giống thủy tinh nhưng thực chất là kim loại, nên người ta gọi là thuỷ tinh kim loại.

Thế thì thủy tinh kim loại được chế tạo như thế nào? Ban đầu người ta nung chảy kim loại rồi dùng phương pháp đặc biệt phun thành mù, sau đó phun với tốc độ lớn lên một tấm đồng ở nhiệt độ thấp thành một lớp kim loại mỏng, chỉ dày mấy micromet. Đó chính là lá thuỷ tinh kim loại. Về sau người ta đã phát minh nhiều phương pháp chế tạo thuỷ tinh kim loại. Dùng phương pháp này người ta có thể chế tạo các tấm thuỷ tinh kim loại hoặc các sợi thuỷ tinh kim loại. So với phương pháp luyện kim thường thì phương pháp này tiết kiệm được nhiều công đoạn như đúc rót, tôi, kéo, làm nguội… nên quá trình sản xuất đơn giản hơn rất nhiều, tốc độ sản xuất nhanh, tiêu hao ít nguyên liệu, do đó giá thành sản xuất rất thấp.

Nói chung do kim loại từ trạng thái nóng chảy được làm lạnh dần dần để trở thành trạng thái rắn, thông thường sự sắp xếp các nguyên tử ở trạng thái rắn hết sức có trật tự theo quy luật xác định. Còn khi chế tạo thủy tinh kim loại, do tốc độ làm lạnh rất nhanh, sự sắp xếp các nguyên tử trong thuỷ tinh kim loại không theo quy tắc xác định giống cấu trúc của thuỷ tinh, nên người ta gọi đó là thuỷ tinh kim loại.

Do sự sắp xếp các nguyên tử trong thuỷ tinh kim loại hết sức hỗn loạn nên so với kim loại thông thường có nhiều "tính cách" đặc biệt. Nói chung ở các kim loại, vốn có cấu trúc tinh thể nên rất dễ bị ăn mòn. Còn ở thuỷ tinh kim loại do không có cấu trúc tinh thể có thể ít bị ăn mòn, nên có phạm vi sử dụng lớn. Ngoài ra do các thủy tinh kim loại giống như các phi kim là có điện trở lớn nên chúng trở thành một loại vật liệu tốt để chế tạo các khí cụ điện. Các thủy tinh kim loại rất cứng, khả năng chống kéo căng lớn. Ví dụ loại thủy tinh kim loại trên cơ sở hợp kim sắt - niken có thể có khả năng chịu kéo đến 2450 N/m2.

Thuỷ tinh kim loại là loại vật liệu mới, là thành phần mới trong họ nhà thủy tinh, có nhiều ứng dụng trong các lĩnh vực công nghiệp hiện đại.
Bài đọc mới :