我國科學(xué)家成功制備“金屬 玻璃”
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據新華社北京8月7日電 經(jīng)過(guò)多年攻關(guān),我國科學(xué)家近年來(lái)在金屬玻璃的制備和機理研究上獲得一系列重大進(jìn)展,并成功制備出用于衛星太陽(yáng)能電池等伸展機構的非晶合金材料。
非晶合金又稱(chēng)金屬玻璃,由于其不同于晶體的特殊原子排列結構,表現出超高比強、大彈性變形能力、低熱膨脹系數等特異性能,受到各國科學(xué)家重視。
47歲的北京航空航天大學(xué)教授、“973”項目首席科學(xué)家張濤是塊狀非晶合金的開(kāi)創(chuàng )人之一。上世紀80年代末90年代初,他在日本留學(xué)時(shí)探索發(fā)現了稀土基和鋯基等塊狀非晶態(tài)合金,成為塊體非晶態(tài)合金研究的開(kāi)端,受到國際材料界的關(guān)注。他還將鐵、鎳、銅等合金制備成了高強度的金屬玻璃。
“和相應的晶態(tài)合金比,非晶合金具有高強度、熔點(diǎn)低、流動(dòng)性好等特點(diǎn),幾乎可以像塑料一樣成形,能夠實(shí)現短流程精密制備復雜形狀的零部件。”張濤說(shuō)。
2003年,張濤在北航建立了非晶態(tài)合金實(shí)驗室。近年來(lái),他的團隊進(jìn)一步發(fā)現了多種新型非晶態(tài)合金體系,而且在金屬玻璃形成機理上取得了進(jìn)展,成功將鋁、鎂、鈦等輕質(zhì)合金也制備成金屬玻璃。
大型太陽(yáng)能電池陣伸展機構、空間探測器的盤(pán)壓伸桿等零部件是衛星關(guān)鍵部件,要求材料有高強度高彈性等特性。由于我國沒(méi)有這種高性能材料,這些部件往往要依靠進(jìn)口。張濤的團隊成功制備出用于衛星太陽(yáng)能電池陣伸展機構的非晶合金材料,為應用創(chuàng )造了可能。在實(shí)驗室,記者見(jiàn)到了這種用鈦基金屬玻璃制成的衛星太陽(yáng)能電池用的盤(pán)壓伸桿,20厘米長(cháng)螺旋狀的盤(pán)壓伸桿打開(kāi)后能達2米長(cháng)。
“這意味我國的大型太陽(yáng)能電池陣,今后有可能插上用金屬玻璃制作的"中國式翅膀"飛上太空。”張濤高興地說(shuō)。