Les scientifiques de la NUST MISIS réussissent à améliorer le verre métallique
MOSCOU, 26 octobre 2020 /PRNewswire/ -- Des scientifiques de la National University of Science and Technology (université nationale des sciences et technologies) MISIS (« NUST MISIS ») ont réussi à mettre au point une méthode unique de transformation du verre en vrac métallique. Selon les auteurs de l'étude, ils ont réussi à découvrir des conditions de transformation qui améliorent considérablement la qualité de ce matériau prometteur. Les résultats de la recherche ont été publiés dans le Journal of Alloys and Compounds.
Le verre métallique (également appelé métal amorphe) est un matériau qui, contrairement aux matériaux cristallins, n'a pas d'arrangement ordonné des atomes à grande distance. Les scientifiques ont expliqué que c'était cette propriété qui donnait au matériau sa grande résistance, son élasticité et sa résistance à la corrosion. Par ailleurs, les alliages métalliques amorphes possèdent d'autres propriétés utiles, en raison desquelles ils sont recherchés dans les secteurs de la fabrication d'instruments, du génie mécanique, de la médecine et de la technologie magnétoélectrique.
D'après eux, la fragilité du matériau constitue l'un des obstacles à une utilisation plus répandue. Les auteurs de l'étude estiment que la nouvelle méthode de transformation du verre métallique permettra d'éliminer ce problème. La méthode a été testée sur un alliage amorphe de type Zr-Cu-Fe-Al.
« Les principes scientifiques relatifs aux verres métalliques "interdisaient" le recuit avant et après le laminage, car cela les fragilisait dans la majorité absolue des cas. Le choix de la composition et du type de l'alliage nous a permis de contourner ce problème : recuire le métal à environ 100 degrés en dessous de la température de transition vitreuse a permis d'obtenir la ductilité des échantillons en vrac et le durcissement des échantillons de bande sans la fragilisation », a expliqué le professeur Dmitry Luzgin, directeur de recherche.
Selon les scientifiques, les propriétés du matériau final dépendent de la façon dont la matrice amorphe originale de l'alliage se décompose. On obtient des résultats différents en fonction de la géométrie, de la quantité ou de la bande des échantillons.
Les scientifiques précisent que dans le cas des échantillons de bande, il y a eu une augmentation de 25 % de la dureté, qui provient de la séparation des nanoparticules de verre de phase amorphe secondaire d'environ 7 nm, de la rétention de la plasticité au pliage et de la compression. Ce résultat inattendu est finalement assez important.
Les scientifiques de la NUST MISIS ont également indiqué que l'alliage de type Zr-Cu-Fe-Al ne peut pas être utilisé comme matériau de structure principal en raison de son coût élevé. Néanmoins, ils pensent que la technologie proposée peut être appliquée à d'autres alliages amorphes, en particulier le titane.
La nouvelle méthode simplifiera le processus de transmission des propriétés nécessaires aux verres métalliques, élargissant ainsi leur champ d'application. À l'avenir, l'équipe de recherche souhaite utiliser la nouvelle technologie pour produire du titane et d'autres verres métalliques en vrac de haute qualité.
Source : https://en.misis.ru/university/news/science/2020-10/7034/
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SOURCE The National University of Science and Technology MISiS
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