Amorf anyagok

Az amorf ötvözetek, más néven fémüvegek a szerkezeti anyagok egy új családját képezik. Fémes összetevőik és tulajdonságaik mellett szerkezetük jelentősen különbözik a mindennapi életben használt kristályos fémek szerkezetétől. A hosszú távú atomi rendeződés hiánya miatt szerkezetük leginkább a hagyományos, amorf szerkezetű üvegekre hasonlít. Azonban a fémüvegek összetevői között jellemző a nagy atomi kohézió, a fémes szerkezet és a mozgékony szerkezeti hibák, ezért mechanikai tulajdonságaik igen kitűnőek, szilárdságuk az anyagok elméleti szilárdságát közelíti.

Amorf ötvözetek termodinamikailag metastabil állapotban léteznek. Fémüvegeket rendszerint folyadék fázisból gyorshűtéssel, a folyadék állapot üvegesedési hőmérsékleten történő befagyasztásával hozunk létre. Egyes ötvözetek szilárd fázisban is előállíthatók jelentős képlékeny deformáció (pl. golyóőrlés) hatására. Az amorf szerkezetű fémes anyagok metastabilitásuk miatt különböző külső behatásokra inhomogenizálódnak, majd több lépcsőben átkristályosodnak. Így például egyensúlyi módszerekkel nem létrehozható, speciális metastabil kristályos fázisok alakítható ki az üveg szerkezetben.

Fémüvegekben nagy feszültségek hatására néhány atomi vastagságú nyírási sávok alakulnak ki. A nyírási sávokban általában irreverzibilis alakváltozás jelenik meg és ezzel párhuzamosan a nyírási sávot körülvevő térben jelentős feszültség inhomogenitások alakulnak ki. Ezen nyírási sávok kialakulásának részletes mechanizmusa mind a mai napig nem ismert. Az amorf anyagban atomi léptékben létrejövő reverzibilis atomcsoport átrendeződések (shear transformation zone) és a makroszkopikus méretre kiterjedő sávok irreverzibilis deformációja közötti átmenet részletei még felderítésre várnak.

Kutatómunkánkban, a metastabil amorf szerkezet átalakulását, nyírási sávok viselkedését, kölcsönhatását és a kapcsolódó atomi folyamatokat vizsgáljuk, mind kísérleti, mind elméleti módszerekkel.

Kapcsolat:
Révész Ádám (fémüvegek, termikus tulajdonságok)
Kovács Zsolt (fémüvegek, deformáció és belső feszültségek)