Uued materjalid võivad asendada metallisulamid.
Metallklaasid on materjalid, mis küll koosnevad samadest keemilistest elementidest kui metallisulamidki, ent neil puudub korrapärane kristallstruktuur. Sageli on metallklaasidel sulamitega võrreldes väga erinevad füüsikalised omadused, näiteks oluliselt parem kulumiskindlus ja kõvadus. Siiski ei ole niisugused materjalid seni suutnud vastavaid sulameid asendada kuivõrd nende nõrgaks küljeks on olnud vastupidavus tõmbele. Tõmbejõu mõjul tekkivad homogeense koostisega metallklaasides kergesti praod ja neist valmistatud detail puruneb.
Nüüd on William Johnstoni töörühm California Tehnoloogiainstituudist leidnud sellele puudusele lahenduse. Nad avastasid, et kui titaaniumi, tsirkooniumi, nioobiumi, vase ja berülliumi sulatatud segu piisavalt kaua 800 kuni 900 C temperatuuril hoida, moodustuvad sellesse titaaniumist, tsirkooniumist ja nioobiumist peened niidikesed. Selle arvelt väheneb nimetatud elementide osakaal segu põhiosas ja tasakaal saabub, kui 2/3 berülliumist on niidistikku kogunenud. Jahtumisel niidistik säilib ja annab materjalile seni puudunud tõmbetugevuse.
 |
Vasakul on kujutatud niidistikuga materjalist pulk pärast venitust, paremal harilik metallklaas. Nähtavasti on vasakul kujutatud katsekeha venimisele omaselt ahenenud, kui parempoolne on lihtsalt purunenud.
Niisugune kaootilisse segusse struktuuri tekitamine annab metallklaasidele omadused, mis võimaldavad neid tulevikus ehk laialdasemalt kosmosetehnoloogias ja mujal, kus detailide massi ja tugevusomaduste suhe kriitilist tähtsust omab, kasutada.
Loe ka materjalimaailma lehekülge metallklaasidest
Allikas: Nature 451, 1085-1089
Toimetas Erik Randla