Was ist metallisches glas?

Metallische Gläser: Eine Übersicht

Metallische Gläser, auch amorphe Metalle genannt, sind metallische Materialien mit einer ungeordneten atomaren Struktur. Im Gegensatz zu herkömmlichen Metallen, die eine kristalline Struktur mit einer regelmäßigen Anordnung von Atomen aufweisen, sind metallische Gläser durch eine fehlende Fernordnung gekennzeichnet, ähnlich wie bei gewöhnlichem Glas. Diese einzigartige Struktur verleiht ihnen bemerkenswerte physikalische und chemische Eigenschaften.

Wichtige Eigenschaften und Merkmale:

• Amorphe Struktur: Der Schlüsselunterschied zu kristallinen Metallen. Mehr Informationen zur <a href="https://de.wikiwhat.page/kavramlar/amorphen%20Struktur">amorphen Struktur</a>.
• Hohe Festigkeit und Härte: Aufgrund des Fehlens von Korngrenzen, die in kristallinen Metallen Schwachstellen darstellen können.
• Hohe Elastizität: Sie können sich elastisch verformen und deutlich stärker als herkömmliche Metalle zurückfedern.
• Ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit: Durch die fehlende Kristallstruktur, die bevorzugte Korrosionsangriffspunkte bietet. Mehr zum Thema <a href="https://de.wikiwhat.page/kavramlar/Korrosionsbeständigkeit">Korrosionsbeständigkeit</a>.
• Einzigartige magnetische Eigenschaften: Einige metallische Gläser weisen weichmagnetische Eigenschaften auf, was sie für Anwendungen in Transformatoren und magnetischen Abschirmungen geeignet macht. Mehr Informationen zu <a href="https://de.wikiwhat.page/kavramlar/magnetische%20Eigenschaften">magnetischen Eigenschaften</a>.
• Hohe elektrische Widerstandsfähigkeit: Im Vergleich zu kristallinen Metallen.

Herstellung:

Metallische Gläser werden typischerweise durch schnelle Abkühlung von Metallschmelzen hergestellt, wobei die Abkühlraten oft im Bereich von 10⁵ bis 10⁶ K/s liegen. Diese extrem schnelle Abkühlung verhindert die Kristallisation und führt zur Bildung der amorphen Struktur. Gängige Verfahren umfassen:

• Schmelzextraktion:
• Walzenabschreckung:
• Gasverdüsung:

Anwendungen:

Metallische Gläser finden Anwendung in einer Vielzahl von Bereichen, darunter:

• Transformatorkerne: Aufgrund ihrer weichmagnetischen Eigenschaften zur Reduzierung von Energieverlusten.
• Magnetische Abschirmung:
• Sportgeräte: Golfschläger, Tennisschläger.
• Medizinische Implantate: Aufgrund ihrer Biokompatibilität und Korrosionsbeständigkeit. Mehr Informationen zu <a href="https://de.wikiwhat.page/kavramlar/biokompatibilität">Biokompatibilität</a>.
• Hochfeste Bauteile: Für Anwendungen, die hohe Festigkeit und Elastizität erfordern.

Herausforderungen:

• Begrenzte Größe: Die Herstellung großer, massiver metallischer Gläser ist aufgrund der erforderlichen hohen Abkühlraten schwierig.
• Kosten: Die Herstellung kann teurer sein als bei herkömmlichen Metallen.