耶鲁大学工程与应用科学学院
学分:耶鲁工程和应用科学学院
金属玻璃正被开发用于广泛的应用
这种相对较新的材料甚至比最好的金属都要坚固，但具有塑料的柔韧性
然而，事实证明，找到制造金属玻璃的合适元素是一项耗时的任务
包括机械工程和材料科学教授简·施罗德在内的一组研究人员已经设计出一种方法来大幅减少所需的时间
他们的结果发表在《自然材料》杂志上
金属玻璃的特性归功于其独特的原子结构:当金属玻璃从液体冷却到固体时，其原子会随机排列，不会像传统金属那样结晶
但是玻璃的形成能力(GFA)，也就是说，一种金属或合金转化为玻璃的难易程度，是复杂的，也很难理解
试图量化一种材料的GFA已经被实验证明是复杂的，并且在计算上具有挑战性
因此，仅在少数合金中发现了理想的性能组合，目前金属玻璃的使用仅限于高度专业化的应用
为了释放它们的潜力，必须对更广泛的合金进行表征
研究小组已经设计出一种方法，这种方法花费了大量的时间和试错过程
他们发现，通过传统的x光衍射，他们可以计算出一种合金转化为玻璃的难易程度
为了这项研究，他们处理了来自12个合金系统的大约5700个X射线衍射图——无论是数量还是质量都是前所未有的大量实验数据
“我们可以从x光衍射图中提取玻璃的信息，这非常容易测量，”施罗德说
“过去，人们只能说出材料是否是玻璃
我们现在可以通过观察第一个峰的宽度来区分眼镜
这个宽度告诉我们形成玻璃有多容易
" 从实用的角度来看，这意味着寻找新的金属玻璃所需的时间大大减少
使用传统方法，确定一种材料是否比另一种材料制造出更好的玻璃需要一个“非常非常精细”的过程
“现在你做一个x光衍射，你就知道玻璃有多好了，”他说
“有成千上万种不同的晶体，我们可以区分每一种并描述其特征
现在我们有机会区分眼镜
不太像晶体，但是通过观察光谱，我们可以得出关于玻璃形成能力的结论——所以我们有一个容易测量的特性结构特征
"
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