Preparation of metallic glasses req

Preparation of metallic glasses requires a quite rapid quench. The technique shown in Figure 4C, called splat quenching, can quench a droplet of a molten metal roughly 1,000 °C in one millisecond, producing a thin film of metal that is an amorphous solid. In enormous contrast to this, the silicate glass that forms the rigid ribbed disk of the Hale telescope of the Palomar Observatory near San Diego, Calif., was prepared by cooling (over a comparable temperature drop) during a time interval of eight months. The great difference in the quench rates needed for arriving at the amorphous solid state (the quench rates here differ by a factor of 3 × 1010) is a dramatic demonstration of the difference in the glass-forming tendency of silicate glasses (very high) and metallic glasses (very low).
The required quench rate for glass formation can vary significantly within a family of related materials that differ from one another in chemical composition. Figure 5illustrates a representative behaviour for a binary (two-component) system, gold-silicon. Here x specifies the fraction of atoms that are silicon atoms, and Au1 - xSixdenotes a particular material in this family of materials. (Au is the chemical symbol for gold, Si is the symbol for silicon, and, for example, Au0.8Si0.2 denotes a material containing 20 percent silicon atoms and 80 percent gold atoms.) The solid curve labeled Tf shows the composition dependence of the freezing point; above this line the liquid phase is the stable form. There is a deep cusp near the composition x = 0.2. Near this special composition, as at a in the figure, a liquid is much more readily quenched than is a liquid at a distant composition such as b. To reach the glass phase, the liquid must be cooled from above Tf to below Tg without crystallizing. Throughout the temperature interval from Tf down to the glass transition temperature Tg, the liquid is at risk vis-à-vis crystallization. Since this dangerous interval is much longer at b than at a, a faster quench rate is needed for glass formation at b than at a.
Diagrams similar to (though slightly more complicated than) Figure 5 exist for many binary systems. For example, in the oxide system CaO-Al2O3, in which the two end-member compositions (x = 0 and x = 1) correspond to pure calcium oxide (CaO) and pure aluminum oxide (Al2O3), there is a deep minimum in the Tf-versus-x curve near the middle of the composition range. Although neither calcium oxide nor aluminum oxide readily forms a glass, glasses are easily formed from mixed compositions; for reasons related to this, many oxide glasses have complex chemical compositions.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

เตรียมแว่นตาโลหะต้องการดับอย่างรวดเร็วมาก เทคนิคที่แสดงในรูปที่ 4C เรียกว่า splat เทียบชุบ สามารถดับหยดของโลหะหลอมเหลวประมาณ 1000 ° C ในมิลลิวินาทีหนึ่ง ผลิตฟิล์มบางของโลหะที่แข็งเป็นไป ความเปรียบต่างที่มหาศาลนี้ แก้วซิลิเกตที่ดิสก์ยางแข็งของกล้องโทรทรรศน์เฮลของหอดูดาว Palomar ใกล้ San Diego มลรัฐแคลิฟอร์เนีย ถูกเตรียม โดยการทำความเย็น (กว่าวางเทียบอุณหภูมิ) ในช่วงเวลาเดือนแปด ความแตกต่างที่ดีในราคาดับที่จำเป็นสำหรับการเดินทางมาถึงสถานะของแข็งสัณฐาน (ราคาดับนี่แตกต่างกัน โดยปัจจัย 3 × 1010) เป็นการสาธิตที่น่าทึ่งของความแตกต่างของแนวโน้มการขึ้นรูปแก้วแว่นตาซิลิเกต (สูงมาก) และแว่นตาโลหะ (ต่ำมาก)อัตราต้องดับสำหรับก่อแก้วอาจแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญภายในครอบครัววัสดุที่เกี่ยวข้องที่แตกต่างกันในองค์ประกอบทางเคมี คิด 5illustrates พฤติกรรมตัวแทนสำหรับระบบไบนารี (2 ส่วน) ซิลิโคนทอง นี่ x ระบุสัดส่วนของอะตอมที่มีอะตอมของซิลิคอน และ au1 การชะงักงัน - xSixdenotes วัสดุเฉพาะในนี้ของวัสดุ (Au เป็นสัญลักษณ์เคมีทอง ศรีคือ สัญลักษณ์ของซิลิโคน และ เช่น Au0.8Si0.2 หมายถึงวัสดุที่ประกอบด้วยอะตอมของซิลิคอน 20 เปอร์เซ็นต์และ 80 เปอร์เซ็นต์ทองอะตอม) อาศัยองค์ประกอบของจุดเยือกแข็ง แสดงโค้งไม้ป้าย Tf เหนือเส้นนี้ เฟสของเหลวคือ แบบฟอร์มที่มีเสถียรภาพ มี cusp ลึกใกล้องค์ประกอบ x = 0.2 ใกล้องค์นี้พิเศษ ที่เป็นในรูป ของเหลวเป็น quenched มากพร้อมกว่าเป็นของเหลวที่องค์ประกอบภาพที่ห่างไกลเช่น b ถึงขั้นแก้ว ของเหลวต้องเย็นก Tf ไปด้านล่าง Tg โดย crystallizing ตลอดช่วงอุณหภูมิจาก Tf ลงอุณหภูมิการเปลี่ยนแก้ว Tg ของเหลวตกผลึกข้อ--พิพาทความเสี่ยง ช่วงนี้อันตรายเป็นนานกว่าบีมากกว่าที่ a ดับเร็วจำเป็นต้องก่อแก้วบีกว่าที่เป็นไดอะแกรมคล้ายกับ (แม้ว่าเล็กน้อยซับซ้อนมากกว่า) รูป 5 มีอยู่หลายระบบไบนารี ตัวอย่าง ในระบบออกไซด์ CaO Al2O3 ซึ่งองค์ประกอบสมาชิกสิ้นสอง (x = 0 และ x = 1) บริสุทธิ์แคลเซียมออกไซด์ (CaO) และบริสุทธิ์อลูมิเนียมออกไซด์ (Al2O3) มีความลึกต่ำสุดในกราฟ Tf กับ x ตรงกลางช่วงองค์ประกอบ แม้ไม่มีแคลเซียมออกไซด์หรืออะลูมิเนียมออกไซด์พร้อมรูปแก้ว แว่นตาเกิดขึ้นได้จากองค์ประกอบผสม สำหรับเหตุผลที่เกี่ยวข้องกับการนี้ แว่นตาหลายออกไซด์มีส่วนประกอบทางเคมีที่ซับซ้อน

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

การเตรียมความพร้อมของแว่นตาโลหะต้องมีดับค่อนข้างรวดเร็ว เทคนิคที่แสดงในรูป 4C เรียกว่าแดงดับสามารถดับหยดของโลหะหลอมเหลวประมาณ 1,000 องศาเซลเซียสในหนึ่งมิลลิวินาที, การผลิตฟิล์มบางของโลหะที่เป็นของแข็งอสัณฐาน ในทางตรงกันข้ามมหาศาลนี้แก้วซิลิเกตที่เป็นดิสก์ยางแข็งของ Hale กล้องโทรทรรศน์ของหอดูดาวพาโลใกล้กับซานดิเอโก, แคลิฟอร์เนีย. ได้รับการจัดทำขึ้นโดยการระบายความร้อน (กว่าอุณหภูมิลดลงเทียบเคียง) ในระหว่างช่วงเวลาแปดเดือน ความแตกต่างอย่างมากในอัตราดับที่จำเป็นสำหรับการเดินทางมาถึงสถานะของแข็งอสัณฐาน (อัตราค่าดับที่นี่แตกต่างกันโดยมีปัจจัยมาจาก 3 × 1010 ก) คือการสาธิตที่น่าทึ่งของความแตกต่างในแนวโน้มแก้วขึ้นรูปของแก้วซิลิเกต (สูงมาก) และ แว่นตาโลหะ (ต่ำมาก).
อัตราดับที่จำเป็นสำหรับการก่อแก้วสามารถแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญภายในครอบครัวของวัสดุที่เกี่ยวข้องที่แตกต่างจากอีกคนหนึ่งในองค์ประกอบทางเคมี รูป 5illustrates พฤติกรรมตัวแทนไบนารี (สององค์ประกอบ) ระบบทองซิลิกอน นี่ X ระบุส่วนของอะตอมที่มีอะตอมซิลิกอนและ au1 - xSixdenotes วัสดุโดยเฉพาะอย่างยิ่งในตระกูลนี้ (AU เป็นสัญลักษณ์ทางเคมีสำหรับทองศรีเป็นสัญลักษณ์สำหรับซิลิกอนและยกตัวอย่างเช่น Au0.8Si0.2 หมายถึงวัสดุที่มีร้อยละ 20 อะตอมซิลิกอนและ 80 อะตอมทองร้อยละ.) เส้นโค้งที่เป็นของแข็งที่มีป้ายกำกับ Tf แสดงให้เห็นถึงการพึ่งพาอาศัยองค์ประกอบ ของจุดเยือกแข็ง; เหนือเส้นนี้เป็นของเหลวเป็นรูปแบบที่มีเสถียรภาพ มี cusp ลึกใกล้องค์ประกอบ x = 0.2 คือ ใกล้องค์ประกอบพิเศษนี้ ณ วันที่ในรูปของเหลวมากดับขึ้นอย่างรวดเร็วกว่าเป็นของเหลวที่องค์ประกอบที่ห่างไกลเช่น B ที่จะไปถึงขั้นตอนแก้วของเหลวจะต้องมีการระบายความร้อนจากด้านบนด้านล่าง Tf Tg โดยไม่ตกผลึก ตลอดช่วงอุณหภูมิจาก Tf ลงไปที่แก้วเปลี่ยนอุณหภูมิ Tg ของเหลวที่มีความเสี่ยง Vis-a-Vis ตกผลึก ตั้งแต่ช่วงเวลาที่อันตรายนี้เป็นนานกว่าที่ B ที่เป็นอัตราที่เร็วดับเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการก่อแก้วที่ B กว่าที่.
ไดอะแกรมคล้ายกับ (แม้ว่าเล็กน้อยซับซ้อนมากขึ้นกว่า) รูปที่ 5 ที่มีอยู่สำหรับระบบเลขฐานสองจำนวนมาก ยกตัวอย่างเช่นในระบบออกไซด์ CaO-Al2O3 ซึ่งทั้งสององค์ประกอบสิ้นสมาชิก (x = 0 และ x = 1) สอดคล้องกับแคลเซียมออกไซด์บริสุทธิ์ (CaO) และอลูมิเนียมออกไซด์บริสุทธิ์ (Al2O3) มีขั้นต่ำลึกลงไปใน โค้ง TF-x เมื่อเทียบกับใกล้ช่วงกลางขององค์ประกอบ แม้ว่าค่าแคลเซียมออกไซด์หรืออลูมิเนียมออกไซด์พร้อมรูปแบบแก้ว, แว่นตาจะเกิดขึ้นได้อย่างง่ายดายจากองค์ประกอบที่ผสมปนเปกัน สำหรับเหตุผลที่เกี่ยวข้องกับการนี้แว่นตาออกไซด์จำนวนมากมีองค์ประกอบทางเคมีที่ซับซ้อน