Pesquisadores da Universidade Nacional de Ciência e Tecnologia MISIS (NUST MISIS) conseguiram desenvolver um método exclusivo para processar vidros metálicos a granel. De acordo com os autores do estudo, conseguiram encontrar condições de processamento que melhoram significativamente a qualidade desse material promissor. Os resultados da pesquisa foram publicados em Journal of Alloys and Compounds.

Vidros metálicos (metais amorfos) são materiais que, ao contrário das formas cristalinas, não tem uma ordem atômica de longo alcance. De acordo com os cientistas, isso torna o material de alta resistência, elástico, e resistente à corrosão. Os metais amorfos também têm outras propriedades úteis, devido a que eles estão em demanda na fabricação de instrumentos, Engenharia Mecânica, medicina e engenharia magneto-elétrica.

Cientistas do NUST MISIS explicaram que a fragilidade do material é um dos obstáculos para seu uso generalizado. Os autores do estudo acreditam que o novo método de processamento de vidros metálicos ajudará a eliminar esse problema. O método foi testado em uma liga de sistema Zr-Cu-Fe-Al amorfo.

"O recozimento antes e depois de laminar foi 'proibido' pelos cânones da ciência dos vidros metálicos, uma vez que isso leva à sua fragilização na maioria absoluta dos casos. A escolha da composição da liga e do sistema de liga nos ajudou a contornar este problema:o recozimento a cerca de 100 graus abaixo da temperatura de transição vítrea permitiu a ductilização das amostras a granel e o endurecimento das amostras de fita sem fragilização, "Professor Dmitry Luzgin, o supervisor de pesquisa, explicado.

De acordo com os cientistas, é a maneira como a matriz amorfa original da liga se decompõe que afeta as características do material resultante. Diferentes resultados são alcançados dependendo da geometria das amostras, volume ou fita.

"Para amostras em massa, alcançamos um aumento na plasticidade de tração de até 1,5% à temperatura ambiente, dividindo uma fase amorfa homogênea em duas. Para amostras de fita, um aumento de 25% na dureza foi alcançado, que é fornecido com a separação de nanopartículas vítreas de fase amorfa secundária de cerca de 7 nm com retenção de plasticidade na flexão e compressão. Este é um resultado inesperado e bastante significativo, "Andrey Bazlov, o autor do método, funcionário do Departamento de Metalurgia Física de Metais Não Ferrosos da NUST MISIS, disse.

Os cientistas do NUST MISIS explicaram que a liga do sistema Zr-Cu-Fe-Al não pode ser usada como o principal material estrutural devido ao seu alto custo; mas eles acreditam que a tecnologia proposta pode ser aplicada a outras ligas amorfas, em particular, titânio.

O novo método simplificará o processo de conferir as propriedades necessárias aos vidros metálicos, expandindo assim seu escopo de aplicação. No futuro, a equipe de pesquisa quer usar a nova tecnologia para produzir titânio e outros vidros metálicos de alta qualidade.