三種ZrAlNiCu大塊金屬玻璃力學(xué)性能

暋 物理· 40 卷( 2011 年) 11 期 暋暋暋暋暋暋暋暋暋暋暋暋暋http : 飋www.***.*** 評(píng)述 金屬玻璃研究簡(jiǎn)史* 汪衛(wèi)華昄 (中國(guó)科學(xué)院物理研究所暋 北京 暋100190) 摘 暋 要 暋暋 金屬玻璃的發(fā)明和研究已經(jīng)整整 50 年了 . 半個(gè)世紀(jì)以來(lái),金屬玻璃不但成為性能獨(dú)特的新材料,同時(shí)也 是研究材料科學(xué)和凝聚態(tài)物理中一些重要問(wèn)題的模型體系 . 金屬玻璃的研究已經(jīng)成為凝聚態(tài)物理的一個(gè)重要分支 . 文章簡(jiǎn)要介紹了金屬玻璃的研究歷史以及最新的進(jìn)展,并扼要介紹了這門學(xué)科的發(fā)展前景 . 關(guān)鍵詞 暋暋 金屬玻璃,合成方法,物理性能,發(fā)展歷史 abriefhistoryofmetallicglasses wang暋wei灢hua 昄 (instituteof

玻璃強(qiáng)度大、透明性好，而且輕便，但韌性不足，太容易碎；金屬的柔韌性好，但要想有足夠的強(qiáng)度，工藝要求很高。能不能把這兩種材料的優(yōu)勢(shì)結(jié)合起來(lái)呢？科學(xué)家們找出了一種新材料——

玻璃鋼的基本性能——力學(xué)性能 玻璃鋼的力學(xué)性能突出的一點(diǎn)是比強(qiáng)度高，這是金屬材料和其它材料無(wú)法相比的。 這里，我們要提一下強(qiáng)度的概念。強(qiáng)度通常是指單位面積所能承受的最大荷載，超過(guò)這個(gè)荷載，材料就 破壞了。強(qiáng)度又分為拉伸強(qiáng)度、壓縮強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度和剪切強(qiáng)度。例如說(shuō)聚酯玻璃鋼抗拉強(qiáng)度290mpa， 是指每平方厘米截面可承受2900kg的拉力。 玻璃鋼輕質(zhì)高強(qiáng)的性能，來(lái)源于較低的樹脂密度（澆鑄體密度1.27左右）以及玻璃纖維的高抗伸強(qiáng)度 （普通鋼材的5倍以上）。玻璃鋼的密度隨著樹脂含量的不同而有所不同。從高樹脂含量的玻璃氈制品 到低樹脂含量的玻璃鋼纏繞制品（密度2.2），玻璃鋼的密度只有普碳鋼的1/4-1/5，比鋁還輕1/3左右。 玻璃經(jīng)高溫熔融、快速拉成細(xì)絲時(shí)，由于比表面積增大，玻璃纖維內(nèi)部及表面就難以存

表面上看,金屬和玻璃是差別非常大的物質(zhì)。金屬有延展性且不透明,而玻璃則易碎而透明。透明的金屬,或者用玻璃制成一枚導(dǎo)彈,這對(duì)人們來(lái)說(shuō)是難以

一根直徑4毫米粗的合金絲競(jìng)可以懸吊起3噸的重物；這種合金浸在強(qiáng)酸、強(qiáng)堿性液體中，仍能完好無(wú)損；具有接近陶瓷的硬度卻在一定溫度能像液體那樣流動(dòng)。這就是金屬玻璃，一種神奇的新材料。

澳大利亞莫納什大學(xué)（monash）和csiro工藝科學(xué)和工程化研究院（csiroprocessscienceandengineering）的同行們共同研發(fā)了一種有應(yīng)用前景的、制備工藝簡(jiǎn)單的、可取代塑料的材料：多孔塊狀金屬玻璃（abm）。abm合金在冷卻時(shí)形成多孔，

神奇的“金屬玻璃” {1}金屬玻璃是一種特殊的合金材料。通常金屬原子都是有序排列的晶體結(jié) 構(gòu)，而在金屬玻璃中，原子的排列如同液體或者玻璃一樣雜亂無(wú)章。雖然從嚴(yán)格 意義上來(lái)說(shuō)，金屬玻璃并不是液體，但是由于它沒(méi)有固定的外形，可以像液體一 樣隨意流動(dòng)，所以人們喜歡形象地稱之為“液態(tài)金屬”。 {2}金屬玻璃具有哪些卓越特點(diǎn)呢？金屬玻璃的強(qiáng)度高、韌性好、耐腐蝕， 具有迄今為止金屬所沒(méi)有的各種特性。 {3}科學(xué)家介紹，與原來(lái)使用的材料相比，使用金屬玻璃可以將靈敏度提高 3.8倍。將來(lái)，一旦燃料電池汽車普及，它將成為不可或缺的元件。因?yàn)樵谌剂?電池汽車中，為了檢測(cè)氫氣或空氣的壓力，耐用性強(qiáng)、靈敏度高的壓力傳感器將 必不可少。 {4}金屬玻璃還將在納米領(lǐng)域內(nèi)大顯威力。金屬玻璃能夠像玻璃那樣自由變 形加工。過(guò)去人們把熔融的結(jié)晶金屬澆鑄到模子里，也能制造出與模子形狀一樣 的產(chǎn)品。但是

塊體金屬玻璃的出現(xiàn),使玻璃合金由過(guò)去單一的功能材料應(yīng)用向集優(yōu)異的物理、化學(xué)與力學(xué)性能于一體的功能性結(jié)構(gòu)材料的跨躍成為可能;還為解決材料科學(xué)與凝聚態(tài)物理中若干重大科學(xué)問(wèn)題提供了新的機(jī)遇。

一種快速加工金屬玻璃零件的技術(shù)在美國(guó)加利福尼亞技術(shù)研究所形成，利用相同方法可生產(chǎn)塑料材料，將金屬玻璃加熱到玻璃相轉(zhuǎn)變的溫度，500℃。

第二節(jié)金屬材料的力學(xué)性能（硬度、韌性、疲勞）及工藝性能 一、復(fù)習(xí)要求 1、知道硬度的概念； 2、熟悉硬度測(cè)試的方法及原理； 3、知道各種硬度測(cè)試的表示方法； 4、知道各種硬度測(cè)試方法的特點(diǎn)并能根據(jù)特點(diǎn)進(jìn)行合理選用； 5、知道沖擊韌性的概念并了解其測(cè)試原理、方法及適用； 6、知道疲勞的概念并了解其特征和產(chǎn)生疲勞的原因； 7、知道疲勞曲線和疲勞極限的概念并了解影響疲勞極限的因素； 8、了解工藝性能的種類及影響因素。 二、課前自主復(fù)習(xí) （一）、復(fù)法指導(dǎo) 1、復(fù)習(xí)內(nèi)容 1）、硬度、韌性、疲勞概念； 2）、硬度、韌性、疲勞的測(cè)試方法及應(yīng)用場(chǎng)合； 3）、影響硬度、韌性、疲勞的因素。 2、怎么復(fù) 1）、抓住載荷特性及衡量指標(biāo)結(jié)合強(qiáng)度、塑性的概念對(duì)硬度、韌性、疲勞的概念進(jìn)行比較記 憶； 2）、課堂以探究解析硬度、韌性、疲勞等知識(shí)應(yīng)用選擇來(lái)幫助同學(xué)理解知識(shí)為主； 3）、提出問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題并及

1金屬材料的種類與力學(xué)性能

金屬材料力學(xué)性能的定義和力學(xué)性能常用指標(biāo)的具體含義及表示方法 載荷類 型 力學(xué)性能指標(biāo) 名稱 表示 符號(hào) 單位 或范圍 內(nèi)涵特點(diǎn)及用途 靜載荷 強(qiáng)度 （材料抵抗 永久變形和 斷裂的能 力） 屈服點(diǎn)σsmpa塑性材料開始產(chǎn)生屈服時(shí)的最 低應(yīng)力值 評(píng)定材料優(yōu)劣指標(biāo)； 檢驗(yàn)材質(zhì)合格與否的 標(biāo)準(zhǔn)；機(jī)械零件設(shè)計(jì)、 選材的定量依據(jù) 屈服強(qiáng)度σ0.2mpa 無(wú)屈服點(diǎn)材料產(chǎn)生2%變形時(shí) 的應(yīng)力值 抗拉強(qiáng)度σbmpa 材料斷裂前所能承受的最大應(yīng) 力值；脆性材料設(shè)計(jì)計(jì)算的依 據(jù) 塑性 （材料產(chǎn)生 永久變形而 不斷裂的能 力） 斷后伸長(zhǎng) 率 δ% 試樣拉斷后標(biāo)距長(zhǎng)度伸長(zhǎng)的百 分率 零件設(shè)計(jì)選材的參考 依據(jù)，安全工作的可 靠保證。一般δ＞ 5%、φ＞10%可滿 足大多數(shù)零件的使用 要求 斷面收縮 率 φ% 試樣斷裂處橫截面積收縮的百 分率 硬度 （材料或零 件局部抵抗 壓入變

中國(guó)高壓先進(jìn)科學(xué)研究中心和美國(guó)研究團(tuán)隊(duì)合作，利用先進(jìn)的高壓技術(shù)，發(fā)現(xiàn)了金屬玻璃微觀平均原子間距和宏觀密度之間一個(gè)普適的非三次方分?jǐn)?shù)冪函數(shù)關(guān)系。相關(guān)成果日前發(fā)表于最新一期的美國(guó)《物理評(píng)論快報(bào)》。

以實(shí)驗(yàn)室制備的玻璃包覆純銅微絲為研究對(duì)象,對(duì)玻璃包覆純銅微絲及去除包覆層的純銅芯絲進(jìn)行了力學(xué)性能評(píng)價(jià)和斷口形貌分析.結(jié)果表明:外徑45μm、包覆層厚度7.5μm和外徑27μm、包覆層厚度6.0μm的玻璃包覆純銅微絲極限拉伸載荷分別為0.268n和0.237n;純銅芯絲的拉伸應(yīng)力應(yīng)變曲線表現(xiàn)出較低的加工硬化率,屈服強(qiáng)度與抗拉強(qiáng)度比值在0.75以上;純銅芯絲抗拉強(qiáng)度隨直徑的減小而增大;直徑10μm芯絲的平均抗拉強(qiáng)度可達(dá)547.9mpa,延伸率約為2.5%;芯絲斷裂模式為滑移延伸斷裂.

玻璃鋼板層間剪切強(qiáng)度試驗(yàn) 玻璃鋼板層間剪切強(qiáng)度試驗(yàn)只包括玻璃纖維織物增強(qiáng)玻璃鋼板材的層間剪切強(qiáng) 度試驗(yàn)。其方法是首先把試樣固定于夾具中間，再將其放在試驗(yàn)機(jī)上，使試樣受層 間單面剪力的作用，直至使試樣破壞，根據(jù)測(cè)量破壞時(shí)的載荷，然后計(jì)算破壞時(shí)單 位剪切面上所承受的載荷值，即為材料的層間剪切強(qiáng)度。 1.試樣 （1）試樣的形狀和尺寸如圖2-10所示。 （2）試樣加工時(shí)應(yīng)保證a、bc、三面相互平行，并與布層垂直。d面應(yīng)為加 工面，且de、f、面與布層嚴(yán)格平行。受力面a、c要不光滑。 （3）試樣數(shù)量：每組不少于5個(gè)。 2.試驗(yàn)條件 （1）試樣制備、試驗(yàn)環(huán)境條件和試樣狀態(tài)調(diào)節(jié)按《試驗(yàn)方法總則》規(guī)定。 （2）試驗(yàn)設(shè)備接《試驗(yàn)方法總則》規(guī)定。 （3）層間剪切夾具見圖2-11。 （4）加載速度為5-15mm/min。 3.試驗(yàn)步驟（1）試樣制備、外觀檢查

本文通過(guò)對(duì)gfrp筋進(jìn)行基本力學(xué)性能試驗(yàn),測(cè)定了gfrp筋的極限抗拉強(qiáng)度、彈性模量、延伸率、應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系。

4437閱讀 91回復(fù)玻璃鋼實(shí)用技術(shù)-玻璃纖維的基本力學(xué)性能-技術(shù)普及貼（二）[復(fù)制鏈接] 上一主題下一主題 離線yltfrp 鋒芒初露 關(guān)閉 個(gè)人中心可以申請(qǐng)新版勛章哦 立即申請(qǐng)知道了 加關(guān)注 發(fā)消息 只看樓主倒序閱讀使用道具0發(fā)表于:2011-10-16 本部分設(shè)定了隱藏，您已回復(fù)過(guò)了，以下是隱藏的內(nèi)容 玻璃鋼的基本力學(xué)性能是設(shè)計(jì)玻璃鋼產(chǎn)品所必須掌握的基本資料，在玻璃鋼材料中，玻璃纖維是承受荷載的主要成分，樹脂的作用是傳遞應(yīng)力和 支撐、固定纖維，因此它的力學(xué)性能取決于纖維和樹脂的力學(xué)性能，取決于它們的含量比、增強(qiáng)方式及這兩種材料之間的界面狀態(tài)。界面狀態(tài)是 一個(gè)比較復(fù)雜的影響因素，它對(duì)玻璃鋼性能的影響程度，目前還無(wú)法作出定量評(píng)價(jià)。 玻璃纖維的基本力學(xué)性能 如果不加特別說(shuō)明，我們一般都是討論常溫和靜荷載條件下纖維和樹脂的力學(xué)性能，如彈性模量、強(qiáng)度極限

本文將對(duì)金屬玻璃在建設(shè)工程領(lǐng)域中的應(yīng)用進(jìn)行對(duì)比和比較，通過(guò)詳細(xì)的說(shuō)明內(nèi)容，探討金屬玻璃的定義及其特點(diǎn)。

玻璃纖維的實(shí)驗(yàn)室強(qiáng)度最高可達(dá)7250兆帕(74000公斤／厘米2)，這是由于玻璃纖維只有很小橫截面積，它存在塊 陷(如微裂紋)的可能性要比塊體材料小得多，所以纖維在其長(zhǎng)度方向的強(qiáng)度比塊體材料高得多， 表列舉了各種玻璃纖維與a3鋼性能的比較，e玻璃纖維是無(wú)堿纖維，耐熱性與電絕線性好；s玻璃纖維是高強(qiáng)高 彈纖維；c玻璃纖維是中堿纖維；a玻璃纖維是有堿纖維。 纖維的測(cè)試強(qiáng)度以拉斷力計(jì)量，根據(jù)拉斷力的大小計(jì)算拉伸強(qiáng)度，按照支數(shù)定義可以計(jì)算出纖維的橫截面積來(lái)： 系塊玻璃測(cè)驗(yàn)結(jié)果 1克重=支數(shù)×100×橫截面積×密度 橫截面積=1克/支數(shù)×100×密度（厘米2） 知道了橫截面積和拉斷力，就可以計(jì)算撿伸強(qiáng)度： 拉伸強(qiáng)度＝拉斷力／橫截面積（2-2） 從國(guó)產(chǎn)的玻璃布和股紗所測(cè)得的玻璃纖維強(qiáng)度來(lái)看，高的達(dá)2670兆帕(17000公斤力／厘米2)以上，低的

玻璃鋼的基本性能——力學(xué)性能 玻璃鋼的力學(xué)性能突出的一點(diǎn)是比強(qiáng)度高，這是金屬材料和其它材料無(wú)法相比的。 這里，我們要提一下強(qiáng)度的概念。強(qiáng)度通常是指單位面積所能承受的最大荷載，超過(guò)這個(gè)荷載，材料就 破壞了。強(qiáng)度又分為拉伸強(qiáng)度、壓縮強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度和剪切強(qiáng)度。例如說(shuō)聚酯玻璃鋼抗拉強(qiáng)度290mpa， 是指每平方厘米截面可承受2900kg的拉力。 玻璃鋼輕質(zhì)高強(qiáng)的性能，來(lái)源于較低的樹脂密度（澆鑄體密度1.27左右）以及玻璃纖維的高抗伸強(qiáng)度 （普通鋼材的5倍以上）。玻璃鋼的密度隨著樹脂含量的不同而有所不同。從高樹脂含量的玻璃氈制品 到低樹脂含量的玻璃鋼纏繞制品（密度2.2），玻璃鋼的密度只有普碳鋼的1/4-1/5，比鋁還輕1/3左右。 玻璃經(jīng)高溫熔融、快速拉成細(xì)絲時(shí)，由于比表面積增大，玻璃纖維內(nèi)部及表面就難以存

本文將詳細(xì)解答金屬玻璃在建設(shè)工程領(lǐng)域中的外觀特征、物理性質(zhì)、制作工藝以及應(yīng)用范圍等問(wèn)題。通過(guò)本文的閱讀，您將對(duì)金屬玻璃有更深入的了解。

本文將圍繞金屬玻璃在建設(shè)工程領(lǐng)域的應(yīng)用展開討論，詳細(xì)解釋了金屬玻璃的定義、特性、制備方法以及其在建設(shè)工程中的應(yīng)用領(lǐng)域和優(yōu)勢(shì)。