Ученые «МИСиС» предложили уникальный метод обработки объемных металлических стекол: новые условия производства повысят качество материалов. Разработку можно использовать в остеклении дорогих смартфонов, планшетов, а также в изготовлении биосовместимых имплантатов.
Хрупкость гаджетов, которые мы используем каждый раз, часто обходится в копеечку пользователям. Например, ремонт разбившегося стекла на iPhone дорожает с каждой новой моделью. Поэтому телефоны приходится экипировать защитными покрытиями и чехлами. Выходом может стать замена экрана на более прочный вариант — металлические стекла.
В отличие от «классических» материалов, металлические стекла (аморфные металлы) отличаются высокой прочностью, эластичностью, стойкостью к коррозии и другими свойствами, благодаря которым востребованы в приборостроении, машиностроении, медицине и магнитной электротехнике. Ученые НИТУ «МИСиС» решили использовать данные свойства для гаджетов.
Авторы исследования считают, что новый метод обработки металлических стекол поможет решить проблему высокой хрупкости покрытий, используемых для смартфонов. Метод опробован на аморфном сплаве системы цирконий-медь-железо-алюминий (Zr-Cu-Fe-Al) с отжигом примерно на 100 градусов ниже температуры стеклования. В результате вместо охрупчивания стекла разработчики смогли добиться упрочнения материала.
По словам авторов исследования, на характеристики полученного материала влияет способ разложения сплава – ленточный или объемный. В зависимости от этого достигаются различные результаты.
«Для объемных образцов посредством разделения однородной аморфной фазы на две достигнуто увеличение пластичности. Для ленточных образцов достигнуто увеличение твердости с сохранением пластичности на изгиб и сжатие. Это неожиданный и очень существенный результат», – рассказал автор метода НИТУ «МИСиС» Андрей Базлов.
Однако ввиду высокой стоимости сплав системы Zr-Cu-Fe-Al не может быть использован как основной конструкционный материал. Поэтому ученые тестируют технологию на других аморфных сплавах, в частности, на титановом (более дешевом).
Новый метод позволит упростить процесс придания необходимых свойств металлическим стеклам, тем самым расширив сферу их использования, в том числе для смартфонов и планшетов.
