Các vật liệu thủy tinh nổi bật so với các đối tác tinh thể của chúng do cấu trúc nguyên tử vô hình độc đáo của chúng, đặc trưng bởi sự rối loạn tầm xa và trật tự tầm ngắn.Sự sắp xếp đặc biệt này cho họ một bộ tài sản có giá trị, chẳng hạn như đồng cực, ổn định siêu, sức mạnh cao, độ đàn hồi cao và khả năng chống ăn mòn.Những thuộc tính này không chỉ làm cho các vật liệu thủy tinh phổ biến trong các mặt hàng hàng ngày như cửa sổ và ly uống mà còn rất cần thiết trong các lĩnh vực công nghệ cao như truyền thông và hàng không vũ trụ.
(Một sơ đồ minh họa cấu trúc nguyên tử của tinh thể và thủy tinh,
với phía bên trái mô tả tinh thể và phía bên phải mô tả thủy tinh.)
Một ví dụ tiên phong về vật liệu thủy tinh là thủy tinh kim loại, còn được gọi là hợp kim hình thái. Bằng cách làm mát nhanh các kim loại nóng chảy như hợp kim Fe, Co hoặc Fe-Ni từ nhiệt độ cao,người ta có thể tạo ra các vật liệu với một sự sắp xếp nguyên tử vô trật tự tương tự như thủy tinhNhững vật liệu này thừa hưởng các đặc điểm vi mô của thủy tinh trong khi thể hiện đặc tính từ tính, cơ học và hóa học đặc biệt, làm cho chúng phù hợp với nhiều ngành công nghiệp khác nhau.bao gồm cả điện tử, truyền thông, giao thông và năng lượng.
Kính kim loại mang lại những lợi thế đáng kể trong sản xuất các thành phần điện tử, với mật độ luồng từ cao bão hòa, độ thấm từ cao,và áp lực thấp góp phần thu nhỏ và thiết kế nhẹ của các thành phần trong khi giảm tiêu thụ năng lượngVí dụ, việc sử dụng thủy tinh kim loại trong bộ biến áp phân phối có thể giảm đáng kể tổn thất không tải, và khi được áp dụng trong động cơ tốc độ cao,nó có thể cải thiện đáng kể hiệu quả hoạt động, chứng minh lợi ích tiết kiệm năng lượng rõ ràng.
Các dạng hợp kim vô hình khác nhau.
Độ bền cao của thủy tinh kim loại là một lĩnh vực khác mà chúng xuất sắc.nhiều lần so với thép cấu trúc thông thườngHơn nữa, giới hạn đàn hồi cao của thủy tinh kim loại là nhiều đến vài chục lần so với hợp kim tinh thể điển hình.Đặc điểm này đã được tận dụng trong các ứng dụng như đầu gậy golf được làm từ thủy tinh kim loại dựa trên zirconium, có thể chuyển gần 99% năng lượng đến quả bóng, dẫn đến sự gia tăng khoảng cách lái xe gấp 1,3 lần so với gậy thông thường.
Các thành phần điện tử
Ngoài các tính chất cơ học của chúng, thủy tinh kim loại cũng cho thấy tiềm năng lớn như các vật liệu chức năng.Chúng cung cấp các giải pháp sáng tạo để giải quyết các vấn đề ô nhiễm môi trường và lưu trữ năng lượngVí dụ, một số loại thủy tinh kim loại có thể phá vỡ các dung dịch thuốc nhuộm azo hiệu quả, và thông qua việc loại bỏ hợp kim,Chúng có thể được chuyển thành các cấu trúc xốp nano với tính chất vận chuyển ion và điện tử được tăng cường, có thể được áp dụng trong các điện cực siêu tụ có khả năng tự hỗ trợ linh hoạt.
Lĩnh vực ứng dụng của thủy tinh kim loại - Máy biến đổi phân phối điện
Hoạt động xúc tác của thủy tinh kim loại trong phản ứng tiến hóa hydro mở ra những con đường mới cho công nghệ chuyển đổi năng lượng và xúc tác.Tính đa chức năng và tiềm năng đổi mới của các vật liệu này cho thấy một tương lai tươi sáng cho ứng dụng của chúng trong nhiều lĩnh vực khác nhau, bao gồm năng lượng, y tế và công nghệ quốc phòng.
Sạc không dây cho xe điện
Sự xuất hiện của thủy tinh kim loại biểu thị một sự phát triển chuyển đổi trong lĩnh vực khoa học vật liệu, hứa hẹn sự tiến bộ tiếp tục trong các lĩnh vực khác nhau.Việc theo đuổi không ngừng sự đổi mới trong các công nghệ vật liệu mới là động lực và hy vọng lâu dài cho sự tiến bộ liên tục trong lĩnh vực này.
Nguồn: Xinbo Network (新玻网)
