Los materiales vidriosos se distinguen de sus contrapartes cristalinas debido a su estructura atómica amorfa única, caracterizada por el desorden de largo alcance y el orden de corto alcance.Este arreglo distinto les proporciona un conjunto de propiedades valiosas, tales como isotropía, metastabilidad, alta resistencia, alta elasticidad y resistencia a la corrosión.Estos atributos no solo han hecho que los materiales vidriosos sean omnipresentes en objetos cotidianos como ventanas y vasos para beber, sino también indispensables en campos de alta tecnología como comunicaciones y aeroespacial..
(Diagrama que ilustra la estructura atómica de los cristales y el vidrio,
con el lado izquierdo representando el cristal y el lado derecho representando el vidrio.)
Un ejemplo pionero de materiales vidriosos es el vidrio metálico, también conocido como aleaciones amorfas.uno puede crear materiales con una disposición atómica desordenada similar al vidrioEstos materiales heredan las características microstruturales del vidrio, al mismo tiempo que presentan propiedades magnéticas, mecánicas y químicas excepcionales, lo que los hace adecuados para una variedad de industrias.incluida la electrónica, comunicaciones, transporte y energía.
Los vidrios metálicos ofrecen importantes ventajas en la fabricación de componentes electrónicos, con su alta densidad de flujo magnético de saturación, su alta permeabilidad magnética,y baja coerción contribuyendo a la miniaturización y al diseño ligero de los componentes, reduciendo al mismo tiempo el consumo de energíaPor ejemplo, el uso de vidrio metálico en transformadores de distribución puede reducir drásticamente las pérdidas de no carga, y cuando se aplica en motores de alta velocidad, el vidrio metálico puede reducir drásticamente las pérdidas de no carga.puede mejorar significativamente la eficiencia operativa, que demuestran claros beneficios de ahorro de energía.
Diferentes formas de aleaciones amorfas.
Por ejemplo, la resistencia a la fractura del vidrio metálico a granel a base de cobalto puede alcanzar hasta 6,0 GPa.que es varias veces mayor que el de los aceros estructurales convencionalesAdemás, el límite de elasticidad de los vidrios metálicos es de varias a varias decenas de veces superior al de las aleaciones cristalinas típicas.Esta característica se ha aprovechado en aplicaciones como cabezas de palos de golf hechas de vidrio metálico a base de circonio, que puede transferir casi el 99% de la energía a la pelota, lo que resulta en un aumento de 1,3 veces en la distancia de conducción en comparación con los palos convencionales.
Componentes electrónicos
Además de sus propiedades mecánicas, los vidrios metálicos también muestran un gran potencial como materiales funcionales.Proporcionan soluciones innovadoras para abordar los problemas de contaminación ambiental y almacenamiento de energíaPor ejemplo, ciertos cristales metálicos pueden degradar de manera eficiente las soluciones de colorante azoico, y mediante el desalijamiento,Se pueden transformar en estructuras nano-porosas con propiedades de transporte iónico y electrónico mejoradas, que podría aplicarse en electrodos de supercondensadores flexibles de soporte propio.
Campo de aplicación del vidrio metálico - Transformadores de distribución de energía
La actividad catalítica de los vidrios metálicos en las reacciones de evolución del hidrógeno abre nuevas vías para las tecnologías de conversión de energía y catálisis.La multifuncionalidad y el potencial innovador de estos materiales sugieren un futuro brillante para su aplicación en diversos campos, incluyendo energía, salud y tecnología de defensa.
Carga inalámbrica para vehículos eléctricos
La aparición del vidrio metálico significa un desarrollo transformador en el campo de la ciencia de los materiales, prometiendo avances continuos en varios sectores.La búsqueda incesante de la innovación en las nuevas tecnologías de materiales es la fuerza motriz y la esperanza perdurable para el progreso continuo en este ámbito.
Fuente: Red Xinbo (新玻网)
