Metalele amorfe sunt denumite și sticle metalice și pot fi folosite în diverse aplicații. Acestea sunt extrem de solide și, în același timp, foarte elastice. Două proprietăți realmente opuse, facilitate de calitățile unice ale sticlelor metalice. Spre deosebire de materialele cristaline, metalele amorfe nu prezintă o structură tip grilă ordonată. Acest lucru se datorează unei rate de răcire ridicate a topiturii. În acest mod se evită dispunerea uniformă a particulelor în metal. Rezultatul: un corp solid amorf, nu cristalin, în care atomii rămân într-o stare aproape dezordonată.
Ce sunt metalele amorfe?
Ce avantaje oferă sticlele metalice?
Un nivel ridicat de duritate și rezistență, precum și o elasticitate ridicată: din această combinație unică rezultă nenumărate avantaje pentru producerea componentelor amorfe.
Comportament izotrop
Componentele amorfe dispun de aceleași proprietăți ale materialelor în toate direcțiile spațiale. Acest lucru oferă multe avantaje, de exemplu, în domeniul fabricării aditive, fiind posibilă utilizarea optimă a spațiului constructiv în raport cu poziționarea componentei.
Biocompatibilitate
Componentele amorfe realizate prin imprimare 3D sunt biocompatibile și, astfel, ideale pentru multe aplicații de tehnică medicală. Acestea permit ajustarea individuală a implanturilor amorfe la structura corpului pacientului.
Elasticitate
Metalele amorfe prezintă o limită de întindere ridicată, cu o întindere elastică de aproape 2%. Astfel, rezultă numeroase avantaje în ceea ce privește fabricarea implanturilor, a senzorilor sau a articulațiilor de flexură, prin îmbunătățirea semnificativă a amortizării.
Construcție ușoară
Grație rezistenței ridicate, componentele din metale amorfe pot fi mai subțiri, necesită mai puțin material și, prin urmare, sunt mai ușoare. Acest lucru este deosebit de important în domeniul roboticii sau tehnicii medicale, însă și în domeniul industriei aerospațiale sau mobilității electrice.
Utilizarea în medii foarte reci
Metalele amorfe sunt ductile la temperaturi joase, ceea ce înseamnă că pot fi utilizate în aplicații la temperaturi extrem de scăzute și își păstrează proprietățile. Prin urmare, această clasă de materiale este ideală pentru industria aerospațială.
Rezistență la uzură
Metalele amorfe prezintă o duritate extrem de ridicată și, prin urmare, un nivel redus de uzură, comparabil cu ceramica. Această proprietate este importantă în principal pentru componentele supuse unor solicitări mari, din domeniul construcției de scule și matrițe, precum și produselor caracteristice stilului de viață, de exemplu, ceasuri de înaltă calitate.
Metale amorfe – 3 întrebări cu privire la noul super-material
TRUMPF și Heraeus AMLOY au dezvoltat împreună un proces care funcționează cu o focalizare foarte fină și un volum de topire extrem de mic. Căldura este evacuată rapid. Astfel este atins timpul de răcire critic de 200 de grade Kelvin pe secundă: din patul de pulbere este format un implant personalizat, cu structură amorfă.
Sticlele metalice nu dispun de o structură tip grilă cristalină și se comportă complet diferit de alte metale. Acestea sunt extrem de solide și, în același timp, foarte elastice și rezistente la uzură. Astfel, implanturile din metale amorfe pot rezista la solicitările enorme din corpul uman. Acestea nu includ doar loviturile sau impacturile. Maxilarele sunt solicitate constant în timpul mușcării și mestecării; un arc costal rezistă la aproximativ opt milioane de mișcări de respirație pe an.
Aliajele amorfe dispun de un modul de elasticitate apropiat de cel al oaselor umane. Acesta este un avantaj enorm pentru procesul de vindecare și capacitatea de solicitare a locurilor slăbite de la nivelul corpului. În același timp, aliajele sunt rezistente la coroziune și certificate din punct de vedere al biocompatibilității.
Aliaje metalice amorfe – 4 proprietăți principale
Heraeus AMLOY a dezvoltat aliaje inovatoare, care sunt ideale, printre altele, pentru fabricarea de implanturi inovatoare. Astfel, sunt disponibile deja aliaje pe bază de zirconiu, precum Amloy-ZR01 și Amloy-ZR02. Cel din urmă este un material biocompatibil certificat conform ISO 10993-5 și ISO 10993-12. Un alt material important este titanul, folosit ca material pentru componente medicale, precum implanturi osoase sau stimulatoare cardiace. Cercetările actuale cu privire la utilizarea aliajelor de titan în domeniul tehnicii medicale sunt foarte promițătoare. Indiferent dacă este vorba despre titan sau zirconiu – aliajele amorfe impresionează prin diferite proprietăți și sunt deosebit de avantajoase pentru aplicații specifice.
Carte albă
În ce domenii se utilizează materialele amorfe?
Aflați mai multe
De la ceasuri utilizate în viața de zi cu zi la tehnica medicală și până la construcții ușoare: metalele amorfe oferă noi posibilități de utilizare pentru o multitudine de domenii și industrii. Un avantaj major principal rezultă din combinația dintre imprimarea 3D și sticlele metalice. Aflați mai multe despre aceasta!