51922 IMG)4 295 (2)

13.5. Kierunki zastosowań

295

____ materiału. W tych przypadkach prawdopodobnie kieruj

jprzepływu cieczy w metodzie ciągłego odlewania określa kierunek magnesowany Właściwości magnetyczne szkieł metalicznych (pozostałość magnetyczna, koe_r> cja) zmieniają się wyraźnie po obróbce cieplnej materiału w polu magnetyczny^ Efekt takiej obróbki jest tym wyraźniejszy, im dokładniej materiał jest odprężony Właściwości szkieł magnetycznie miękkich są tego samego rzędu co stopów typ_u permaloj, przy wyraźnie niższych kosztach wytwarzania.

Rys. 13.11. Zależność oporności właściwej od temperatury stopów 1 — PdSil9, 2 — PdCuóSiló, A — stan amorficzny, K — stan krystaliczny, L — stan ciekły

Zależność elektrycznej oporności właściwej stopów na bazie palladu o strukturze amorficznej, krystalicznej i w stanie ciekłym przedstawiono na rys. 13.11. Krzywą dla struktury amorficznej można wyznaczyć przez ekstrapolację zależności dla cieczy. Na tej podstawie przypuszcza się, że wyniki doświadczalne badań oporności szkieł można tłumaczyć za pomocą teorii cieczy.

Duże znaczenie mają szkła, w których zmiany strukturalne w kierunku stanu krystalicznego wpływają w sposób kontrolowany na właściwości elektryczne. Tak na przykład przemianie szkła o charakterze półprzewodnika w kryształ towarzyszy wydatne powiększenie przewodnictwa elektrycznego (o kilka rzędów wielkości), analogicznie do przemiany uporządkowania roztworu stałego. Zmiana może być podstawą działania elementów pamięci pod warunkiem dostatecznie szybkiego i odwracalnego przebiegu.

Działanie silnego zewnętrznego pola elektrycznego (rzędu 10⁶ V/m) powoduje przebicie izolatora z nieodwracalnym skutkiem zniszczenia. Natomiast amorficzny półprzewodnik pod działaniem takiego pola przechodzi w stan przewodzący. Przemiana jest bardzo szybka (czas rzędu mikrosekund) i odwracalna. Dzięki tej właściwości szkła mogą być wykorzystywane na elementy przełączające. Charakter półprzewodników wykazują szkła Si, Ge, B oraz tzw. szkła chalkogenidowe, ij-siarczki, selenki i teUurki pierwiastków takich jak: Si, Ge, P, As, Sb, Tl, Ga.

Odporność szkieł zawierających chrom (np. wieloskładnikowe szkła Ni-Fe-Cr-P--B) na korozję równomierną jest porównywalna, a odporność na korozję wżerową

zdecydowanie większa od tytanu, tantalu i konwencjonalnych stali kwasoodpomych. Tak na przykład stal (np. OH17N12M2T) ulega korozji wżerowej przy potencjale przekraczającym + 330 mV, podczas gdy szkło Ni-Fe-Cr-P-B nie wykazuje śladów takiej korozji przy potencjale przekraczającym + 1400 mV.

Odporność korozyjna szkła polega na bardzo szybkim pasywowaniu jego powierzchni. Odporność na korozję wżerową wynika ponadto z jednorodnej struktury i składu chemicznego szkła oraz braku wtrąceń i wydzieleń obcych faz, a więc z braku mikroogniw korozyjnych inicjujących lokalną korozję. Po przejściu w stan krystaliczny szkło traci właściwości antykorozyjne. Wżery zaczynają powstawać już przy potencjale ok. + 200 mV.

13.5. KIERUNKI ZASTOSOWAŃ

Ciekawe właściwości i ekonomiczne metody wytwarzania szkieł metalicznych stwarzają perspektywy ich technicznego wykorzystania.

Zastosowaniem wykorzystującym dużą wytrzymałość, połączoną z odpornością na obciążenia dynamiczne szkieł może być ich użycie do zbrojenia kompozytów, w szerokim tego pojęcia znaczeniu. Możliwe jest użycie szkieł na osnowę opon samochodowych lub pasów transmisyjnych oraz do zbrojenia laminatów o dużej | wytrzymałości. Duża wytrzymałość połączona z dużą twardością stwarza perspektywy zastosowania szkieł do wyrobu ostrzy narzędzi skrawających.

Mały współczynnik tłumienia fal akustycznych umożliwia wykorzystanie szkieł metalicznych w konstrukcji linii opóźniających oraz do wyrobu elementów oscylatorów mechanicznych.

Bardzo duża odporność na korozję predestynuje szkła metaliczne na elementy kabli pracujących w korodujących środowiskach, np. wody morskiej. Również możliwe jest wykorzystanie szkieł metalicznych jako elementy aparatury stosowanej w biologii i medycynie oraz jako elementy protez medycznych.

Niezależnie od wymienionych perspektyw najważniejsze obecnie zastosowania wykorzystują połączenie bardzo dużej twardości, dobrej wytrzymałości i właściwości magnetycznych szkieł jako materiałów magnetycznie miękkich (klasy stopów permaloj). Ze szkieł metalicznych wykonuje się elementy transformatorów impulsowych, wzmacniaczy magnetycznych, głowic fonicznych i wizyjnych. Specyficzny kształt pętli histerezy magnetycznej umożliwia wykorzystanie szkieł jako elementów pamięci magnetycznej maszyn cyfrowych oraz jako elementów przełączników dwustronnych.