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第39章 金属为什么要速冻

在生活中,速冻蔬菜为了保鲜贮存,金属速冻又为哪般呢?

一般来说,液态的金属经过冷却成固体,其内部的原子会规规矩矩地排列成晶体形式,从而可获得常规的金属结构和特性。如果液态金属如同像速冻蔬菜那样,在短时间内进行强化速冻,不给金属结晶的机会,于是金属内部的原子来不及作规则的晶体排列就会被强行冻结了,形成了一种类似于玻璃结构的非晶态金属。

并不是所有的金属采用速冻的方法都可使之就范,成为非晶态金属的。合金比起单一的金属更容易一些。通常,金属原子是按规则排列成晶体形式的,这样晶体间就存在有显微间隔,就会削弱金属的强度,并容易使金属产生腐蚀。可是,非晶态金属因不存在结晶学上的晶粒、晶界和位错、挛晶等晶体缺陷,就不会有显微间隔的麻烦。

非晶态金属合金有着优异的机械性能,它的抗拉强度可达每平方毫米300公斤以上,这就优于超高强钢;它的硬度在1 000以上,耐磨损性超群,为一般合金的5—10倍,而且还有好的韧性和耐疲劳性能,可用作轮胎、传送带、水泥和高压等管道的加固增强纤维,以及各种切削刀具等。它的耐蚀性能是最好的不锈钢的100倍。

非晶态金属合金由于不存在晶粒,因而也使它的电子结构也发生变化,成为一种良好的磁性材料。人们已把它应用到将唱针的振动转变为电的磁路上去,从而使音响设备的音质质量大大提高。

此外,用非晶态金属合金制造电流用的扼流圈,和用硅钢片制造的相比体积可缩小一半,铁芯的温度可下降到20℃左右,电源的总效率可提高4%。在电力工业上,用它制造配电变压器,与用硅钢片制造的相比,铁损可减少70%。

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