金屬玻璃問世閱讀答案

　　在常規鋼里加入鉻、鈷、鉬、鎂和硼，就可以得到一種新的非晶質的鋼。這是一種只有玻璃才具有的特點，所以稱這種鋼材和其他非晶質金屬為金屬玻璃。以下是小編為你整理的，希望能幫到你。

　　《金屬玻璃問世》閱讀材料

　　在美國橡樹嶺國家實驗所，人們看到了一段直徑為12毫米的鋼管。在正常條件下，這種鋼材的硬度是常規鋼材的兩倍，而且抗腐蝕，彈性好，具有令人驚異的強度。

　　這種鋼材的特殊之處在於結構。傳統鋼材中的鐵原子和碳原子的排列是有序的，這些原子組成了許多小系統，這些小系統又組成了大系統。這種組合有點像彩色牆紙的組合。彩色牆紙的組合可以反映人們的裝飾意圖。但問題是，這樣組合的牆紙在往牆上貼上時，卻往往會顯出不規則和偏差。結晶材料也是如此。連線兩個晶粒的能量低於凝聚一個晶粒的能量。於是兩個晶粒之間的間隙就形成了一個脆弱區，斷裂和腐蝕就是從這裡發生的。這是材料的真正弱點所在：一旦受到過大的外力，首先承受不了的就是結合部。我們周圍的固體***從食鹽到岩石***就是這樣。

　　橡樹嶺國家實驗所研製出來的鋼材則不會如此。在顯微鏡下，這種鋼材的結構沒有規律性，各組成部分之間的聯絡似乎很混亂;在常規鋼里加入鉻、鈷、鉬、鎂和硼，就可以得到一種新的非晶質的鋼。冶金化學研究中心的帕特里克·奧金指出：“這是一種只有玻璃才具有的特點。所以人們稱這種鋼材和其他非晶質金屬為金屬玻璃。”

　　在傳統的玻璃中，獲得這種特性靠的是二氧化矽混合物的突然冷卻。由於突然冷卻，液體來不及結晶，於是原子便成無序排列狀態了。要生產出“金屬玻璃”，冷卻的速度需要更快。冶金工作者們採取的第一個辦法是將熔化的碳鐵合金倒在冷卻的銅輪上。隨著銅輪的轉動，銅輪上形成了薄薄的一層碳鐵合金。由於很薄，所以這層碳鐵合金能被迅速冷卻，於是便得到了一種其結構為非晶質的材料。

　　但這樣生產的“金屬玻璃”在應用方面有其侷限性***目前主要用於生產電子原件***。用這麼薄的金屬玻璃怎麼能建造鋼柱或裝甲?於是美國和日本的一些科研小組開始研究生產“大塊”非晶質材料的方法。需要解決的一個大問題是：怎樣使“大塊”合金迅速地均勻冷卻?如果不能均勻冷卻，其中心部位就會冷卻較慢，從而形成結晶。格勒諾布林國立工科學院研究室主任阿蘭·亞瓦里說：“冶金工作者們長期以來一直在摸索。他們探索在已經很複雜的混合物中需加入的新物質及其比例，以便降低液化溫度和推遲結晶的時間。”

　　最後，一種名叫釔的金屬救了橡樹嶺國家實驗所的研究人員。加入1.5%的釔可以使混合物的熔化溫度下降，大大有助於生產非晶質材料所需要的迅速降溫。