Bahan kaca menonjol dari rekan kristal mereka karena struktur atom amorf yang unik, ditandai dengan gangguan jarak jauh dan urutan jarak pendek.Pengaturan yang berbeda ini memberi mereka serangkaian properti berharga, seperti isotropy, metastabilitas, kekuatan tinggi, elastisitas tinggi, dan ketahanan korosi.Atribut ini tidak hanya membuat bahan kaca ada di mana-mana dalam barang sehari-hari seperti jendela dan gelas minum tetapi juga sangat diperlukan dalam bidang teknologi tinggi seperti komunikasi dan aerospace.
(Diagram yang menggambarkan struktur atom kristal dan kaca,
dengan sisi kiri menggambarkan kristal dan sisi kanan menggambarkan kaca.)
Contoh terdepan dari bahan kaca adalah kaca logam, juga dikenal sebagai paduan amorf. Dengan cepat mendinginkan logam cair seperti paduan Fe-based, Co-based, atau Fe-Ni dari suhu tinggi,seseorang dapat membuat bahan dengan susunan atom yang tidak teratur mirip kacaBahan-bahan ini mewarisi sifat-sifat mikrostruktur kaca sementara menunjukkan sifat magnetik, mekanik, dan kimia yang luar biasa, membuat mereka cocok untuk berbagai industri,termasuk elektronik, komunikasi, transportasi, dan energi.
Kaca logam menawarkan keuntungan yang signifikan dalam pembuatan komponen elektronik, dengan kepadatan fluks magnetik kejenuhan yang tinggi, permeabilitas magnetik yang tinggi,dan tekanan rendah yang berkontribusi pada miniaturisasi dan desain ringan komponen sambil mengurangi konsumsi energiSebagai contoh, penggunaan kaca logam dalam transformator distribusi dapat secara drastis mengurangi kerugian tanpa beban, dan ketika diterapkan pada motor berkecepatan tinggi,dapat secara signifikan meningkatkan efisiensi operasional, menunjukkan manfaat hemat energi yang jelas.
Berbagai bentuk paduan amorf.
Kekuatan tinggi kaca logam adalah bidang lain di mana mereka unggul.yang beberapa kali lipat dari baja struktural konvensionalSelain itu, batas elastisitas tinggi kaca logam adalah beberapa hingga beberapa puluh kali lipat dari paduan kristal khas.Karakteristik ini telah dimanfaatkan dalam aplikasi seperti kepala klub golf yang terbuat dari kaca logam berbasis zirkonium, yang dapat mentransfer hampir 99% energi ke bola, menghasilkan peningkatan 1,3 kali jarak berkendara dibandingkan dengan klub konvensional.
Komponen elektronik
Selain sifat mekaniknya, kaca logam juga menunjukkan potensi besar sebagai bahan fungsional.Mereka menyediakan solusi inovatif untuk mengatasi masalah polusi lingkungan dan penyimpanan energiSebagai contoh, kaca logam tertentu dapat secara efisien mendegradasi larutan pewarna azo, dan melalui dealloying,Mereka dapat diubah menjadi struktur nano-porous dengan peningkatan sifat transportasi ion dan elektronik, yang dapat diterapkan dalam elektroda superkondensator mandiri yang fleksibel.
Bidang aplikasi kaca logam - Transformer distribusi daya
Aktivitas katalitik kaca logam dalam reaksi evolusi hidrogen membuka jalan baru untuk konversi energi dan teknologi katalisis.Multifungsi dan potensi inovatif dari bahan-bahan ini menunjukkan masa depan yang cerah untuk aplikasi mereka di berbagai bidang, termasuk energi, kesehatan, dan teknologi pertahanan.
Pengisian nirkabel untuk kendaraan listrik
Munculnya kaca logam menandakan perkembangan transformatif di bidang ilmu material, menjanjikan kemajuan berkelanjutan di berbagai sektor.Pencarian inovasi yang tak henti-hentinya dalam teknologi material baru adalah kekuatan pendorong dan harapan abadi untuk kemajuan yang sedang berlangsung di bidang ini.
Sumber: Xinbo Network (新玻网)
