非晶金屬定義

非晶態金屬是一種固體金屬合金材料，與所有其他金屬相比，它具有不同尋常的原子級結構。

大多數金屬在它們的固態下是結晶的。它們的原子以高度有序的狀態排列。另一方面，非晶金屬具有無序的原子排列，并且是具有玻璃狀結構的非晶態金屬。

1960 年，加州理工學院首次成功生產出非晶態金屬（也稱為金屬玻璃）。這種獨特的玻璃形成合金被極快地冷卻以避免結晶。該合金的首次應用僅限于金屬絲、箔和金屬帶，因為較厚的材料無法快速冷卻以達到所需的非晶結構

到 1990 年代，通過使用簡單鑄造到金屬模具中的方法，以低得多的冷卻速度開發了新的非晶合金。這一過程為非晶態金屬的各種工業用途打開了大門。

非晶金屬是如何生產的？

非晶金屬是通過幾種不同的程序生產的，所有這些程序都很復雜，需要專門的設備和訓練有素的人員。

加州理工學院的早期實驗者了解到，他們可以通過將熔融金屬噴濺到旋轉的超冷盤上來生產超薄的非晶金屬帶。這種運動導致合金冷卻太快而無法形成晶體結構。結果是一種被鎖定成玻璃態的金屬。

今天，固態反應路線是商業上最廣泛使用的非晶金屬制備方法，其次是離子輻射和機械合金化方法。

非晶金屬的用途

非晶金屬在技術上是玻璃，但它們比普通的氧化物玻璃和陶瓷更堅韌且不易碎。與用于電力線電絕緣體的普通普通玻璃不同，非晶金屬顯示出高度的導電性

非晶金屬的重要商業應用主要是由于其特殊的磁性和高導電性。低磁化損耗也可用于高效變壓器。

兩種商業產品 Liquidmetal 和 Vitreloy 使用非晶態金屬合金制造各種物品，例如手表和手機外殼。他們使用的合金結合了許多理想的特性，例如高抗拉強度和優于普通金屬的優異耐腐蝕性。

另一個積極的品質是其高恢復系數 (COR)。這種對兩個物體之間碰撞的“恢復”以及物體回彈剩余多少動能的測量使該材料成為制造薄面高爾夫球桿頭的理想材料。

鑄造和模塑非晶態液態金屬的能力加上其高耐磨性使其在某些情況下取代了塑料材料。Apple 正在測試使用無定形金屬的可行性，看看它們是否能夠比復雜形狀的競爭材料更長時間地保持無劃痕表面。

重工業還使用各種非晶態金屬作為工業機械、石油鉆桿和發電廠鍋爐管的保護涂層。
在某些情況下，金屬可以在醫療器械、軍用車輛和航空航天工業的某些應用中替代鈦。無定形金屬棒也被用來代替動能裝置中的貧化鈾棒。

在太空中的首批應用之一中，液態金屬塑料被用在 Genesis 太空探測器上作為太陽風離子收集器。