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metal amorfo

Muestras de metal amorfo, a escala milimétrica. Un metal amorfo (también conocido como vidrio metálico , metal vítreo o metal brillante ) es un material metálico sólido, general...

Muestras de metal amorfo, a escala milimétrica.

Un metal amorfo (también conocido como vidrio metálico , metal vítreo o metal brillante ) es un material metálico sólido, generalmente una aleación , con una estructura desordenada a escala atómica. La mayoría de los metales son cristalinos en estado sólido, lo que significa que tienen una disposición altamente ordenada de átomos . Los metales amorfos no son cristalinos y tienen una estructura similar al vidrio . Pero a diferencia de los vidrios comunes, como el vidrio de las ventanas, que suelen ser aislantes eléctricos , los metales amorfos tienen buena conductividad eléctrica y pueden presentar brillo metálico.

Los metales amorfos se pueden producir de varias maneras, incluyendo enfriamiento extremadamente rápido , deposición física de vapor , reacción en estado sólido , irradiación iónica y aleación mecánica . [ 1 ] [ 2 ] Se han producido pequeños lotes de metales amorfos a través de una variedad de métodos de enfriamiento rápido, como cintas de metal amorfo producidas por pulverización catódica de metal fundido sobre un disco de metal giratorio (hilado de fusión ). El enfriamiento rápido (millones de grados Celsius por segundo) es demasiado rápido para que se formen cristales y el material queda "bloqueado" en un estado vítreo. [ 3 ] Se han producido aleaciones con velocidades de enfriamiento lo suficientemente bajas como para permitir la formación de una estructura amorfa en capas gruesas (es decir, más de 1 milímetro o 0,039 pulgadas ) y se conocen como vidrios metálicos masivos . Se han producido lotes de acero amorfo con tres veces la resistencia de las aleaciones de acero convencionales. Nuevas técnicas como la impresión 3D , también caracterizadas por altas velocidades de enfriamiento, son un tema de investigación activo. [ 4 ]

Historia

El primer vidrio metálico del que se tiene constancia fue el Au 75 Si 25 , producido en Caltech por Klement, Willens y Duwez en 1960. [ 5 ] Este y otros vidrios formadores de vidrio tempranos debían enfriarse rápidamente (del orden de un megakelvin por segundo, 10 6 K/s) para evitar la cristalización. Una consecuencia importante de esto fue que los vidrios metálicos podían producirse en pocas formas (típicamente cintas, láminas o alambres) en las que una dimensión era pequeña para que el calor pudiera extraerse lo suficientemente rápido para lograr la velocidad de enfriamiento requerida. Como resultado, las muestras de vidrio metálico (con algunas excepciones) se limitaban a espesores de menos de cien micras . 

En 1969, se descubrió que una aleación de 77,5% de paladio , 6% de cobre y 16,5% de silicio tenía una velocidad de enfriamiento crítica de entre 100 y 1000 K/s.

En 1976, Liebermann y Graham desarrollaron un método para fabricar cintas delgadas de metal amorfo en una rueda superenfriada de giro rápido . [ 6 ] Se trataba de una aleación de hierro , níquel y boro . El material, conocido como Metglas , se comercializó a principios de la década de 1980 y se empezó a utilizar para transformadores de distribución de energía de bajas pérdidas ( transformadores de metal amorfo ). El Metglas-2605 está compuesto por un 80 % de hierro y un 20 % de boro, tiene una temperatura de Curie de 646 K (373 °C; 703 °F) y una magnetización de saturación a temperatura ambiente de 1,56 teslas . [ 7 ]   

A principios de la década de 1980, se produjeron lingotes vítreos de 5 mm (0,20 pulgadas) de diámetro con una aleación de 55 % de paladio, 22,5 % de plomo y 22,5 % de antimonio, mediante grabado superficial seguido de ciclos de calentamiento y enfriamiento. Utilizando un fundente de óxido de boro , el espesor alcanzable aumentó a un centímetro.  

En 1982, un estudio sobre la relajación estructural de metales amorfos indicó una relación entre el calor específico y la temperatura de (Fe 0.5 Ni 0.5 ) 83 P 17 . Al calentar el material, las dos propiedades mostraron una relación negativa a partir de 375 K, debido al cambio en los estados amorfos relajados. Cuando el material se recoció durante períodos de 1 a 48 horas, las propiedades mostraron una relación positiva a partir de 475 K para todos los períodos de recocido, ya que la estructura inducida por el recocido desaparece a esa temperatura. [ 8 ] En este estudio, las aleaciones amorfas demostraron una transición vítrea y una región de líquido subenfriado. Entre 1988 y 1992, más estudios encontraron más aleaciones de tipo vítreo con transición vítrea y una región de líquido subenfriado. A partir de esos estudios, se hicieron aleaciones de vidrio masivo de La, Mg y Zr, y estas aleaciones demostraron plasticidad incluso con espesores de cinta de 20  μm a 50  μm. La plasticidad era una diferencia marcada con respecto a los metales amorfos anteriores que se volvían quebradizos a esos espesores. [ 8 ] [ 9 ] [ 10 ] [ 11 ]

En 1988, se descubrió que las aleaciones de lantano, aluminio y mineral de cobre eran formadoras de vidrio. Los vidrios metálicos a base de Al que contenían escandio exhibieron una resistencia mecánica a la tracción récord de aproximadamente 1500 MPa (220 ksi) . [ 12 ]  

Las aleaciones amorfas masivas de varios milímetros de espesor eran raras, aunque se habían formado varillas de aleaciones amorfas a base de Pd con un diámetro de 2 mm (0,079 pulg.) mediante temple, [ 13 ] y esferas con un diámetro de 10 mm (0,39 pulg.) mediante fusión repetida con fundente con B 2 O 3 y temple. [ 14 ]    

En 1990 se descubrieron nuevas técnicas que permitieron producir aleaciones capaces de formar vidrios a velocidades de enfriamiento tan bajas como un kelvin por segundo. Estas velocidades se pueden lograr mediante un simple proceso de fundición en moldes metálicos. Estas aleaciones pueden fundirse en piezas de varios centímetros de espesor, manteniendo una estructura amorfa. Las mejores aleaciones formadoras de vidrio se basaban en circonio y paladio , pero también se conocen aleaciones basadas en hierro , titanio , cobre , magnesio y otros metales. El proceso aprovechaba un fenómeno denominado "confusión". Dichas aleaciones contienen muchos elementos (a menudo cuatro o más), de modo que, al enfriarse con la suficiente rapidez, los átomos constituyentes no pueden alcanzar un estado cristalino de equilibrio antes de perder su movilidad. De esta forma, el estado aleatorio y desordenado de los átomos queda "bloqueado".

En 1992, la aleación amorfa comercial Vitreloy 1 (41,2 % Zr, 13,8 % Ti, 12,5 % Cu, 10 % Ni y 22,5 % Be) fue desarrollada en Caltech, como parte de la investigación del Departamento de Energía y la NASA sobre nuevos materiales aeroespaciales. [ 15 ]

Para el año 2000, la investigación en la Universidad de Tohoku [ 16 ] y Caltech produjo aleaciones multicomponentes basadas en lantano, magnesio, circonio, paladio, hierro, cobre y titanio, con una velocidad de enfriamiento crítica entre 1 K/s y 100 K/s, comparable a la de los vidrios de óxido.

En 2004, un grupo del Laboratorio Nacional de Oak Ridge , que denomina a su producto "acero vítreo", y otro grupo de la Universidad de Virginia , denominado "DARVA-Glass 101", produjeron con éxito acero amorfo a granel . [ 17 ] [ 18 ] El producto no es magnético a temperatura ambiente y es significativamente más resistente que el acero convencional. [ 19 ] [ 20 ]

En 2018, un equipo del Laboratorio Nacional de Aceleradores SLAC , el Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (NIST) y la Universidad Northwestern informaron sobre el uso de inteligencia artificial para predecir y evaluar muestras de 20 000 aleaciones de vidrio metálico probables diferentes en un año. [ 21 ] [ 22 ]

Propiedades

El metal amorfo suele ser una aleación en lugar de un metal puro. Las aleaciones contienen átomos de tamaños significativamente diferentes, lo que da lugar a un bajo volumen libre (y, por lo tanto, a una viscosidad hasta órdenes de magnitud mayor que la de otros metales y aleaciones) en estado fundido. La viscosidad impide que los átomos se muevan lo suficiente como para formar una red ordenada. El material presenta una baja contracción durante el enfriamiento y resistencia a la deformación plástica. La ausencia de límites de grano , los puntos débiles de los materiales cristalinos, conduce a una mayor resistencia al desgaste [ 23 ] y a una menor corrosión . Los metales amorfos, si bien técnicamente son vidrios, son mucho más resistentes y menos frágiles que los vidrios de óxido y las cerámicas. Los metales amorfos son no ferromagnéticos , si están compuestos de Ln, Mg, Zr, Ti, Pd, Ca, Cu, Pt y Au, o ferromagnéticos, si están compuestos de Fe, Co y Ni. [ 24 ]

La conductividad térmica es menor que en los metales cristalinos. Dado que la formación de la estructura amorfa depende de un enfriamiento rápido, esto limita el espesor de las estructuras amorfas. Para formar una estructura amorfa a pesar del enfriamiento más lento, la aleación debe estar compuesta por tres o más componentes, lo que da lugar a unidades cristalinas complejas con mayor energía potencial y menor probabilidad de formación. [ 25 ] El radio atómico de los componentes debe ser significativamente diferente (más del 12 %), para lograr una alta densidad de empaquetamiento y un bajo volumen libre. La combinación de componentes debe tener un calor de mezcla negativo, lo que inhibe la nucleación de cristales y prolonga el tiempo que el metal fundido permanece en estado subenfriado .

A medida que cambia la temperatura, la resistividad eléctrica de los metales amorfos se comporta de manera muy diferente a la de los metales regulares. Mientras que la resistividad en los metales cristalinos generalmente aumenta con la temperatura, siguiendo la regla de Matthiessen , la resistividad en muchos metales amorfos disminuye al aumentar la temperatura. Este efecto se puede observar en metales amorfos de alta resistividad, entre 150 y 300 microohmios-centímetros. [ 26 ] En estos metales, los eventos de dispersión que causan la resistividad del metal no son estadísticamente independientes, lo que explica la ruptura de la regla de Matthiessen. El hecho de que el cambio térmico de la resistividad en los metales amorfos pueda ser negativo en un amplio rango de temperaturas y correlacionado con sus valores absolutos de resistividad fue identificado por Mooij en 1973, convirtiéndose en la regla de Mooij. [ 27 ] [ 28 ]

Las aleaciones de boro , silicio , fósforo y otros formadores de vidrio con metales magnéticos ( hierro , cobalto , níquel ) presentan una alta susceptibilidad magnética , con baja coercitividad y alta resistencia eléctrica . Generalmente, la conductividad eléctrica de un vidrio metálico es del mismo orden de magnitud que la de un metal fundido justo por encima de su punto de fusión. La alta resistencia reduce las pérdidas por corrientes parásitas al ser sometidas a campos magnéticos alternos, una propiedad útil, por ejemplo, para los núcleos magnéticos de transformadores . Su baja coercitividad también contribuye a las bajas pérdidas.

Buckel y Hilsch descubrieron experimentalmente la superconductividad de películas delgadas de metal amorfo a principios de la década de 1950. [ 29 ] Para ciertos elementos metálicos, la temperatura crítica superconductora T c puede ser mayor en el estado amorfo (por ejemplo, al alearse) que en el estado cristalino, y en varios casos T c aumenta al incrementarse el desorden estructural. Este comportamiento puede explicarse por el efecto del desorden estructural en el acoplamiento electrón- fonón . [ 30 ]

Los metales amorfos tienen mayores límites de fluencia a tracción y mayores límites de deformación elástica que las aleaciones metálicas policristalinas, pero su ductilidad y resistencia a la fatiga son menores. [ 31 ]

Las aleaciones amorfas poseen diversas propiedades potencialmente útiles. En particular, tienden a ser más resistentes que las aleaciones cristalinas de composición química similar y pueden soportar mayores deformaciones reversibles ("elásticas") que las aleaciones cristalinas. Los metales amorfos derivan su resistencia directamente de su estructura no cristalina, la cual carece de defectos (como dislocaciones ) que limiten su resistencia. Vitreloy es un metal amorfo con una resistencia a la tracción casi el doble que la del titanio de alta calidad . Sin embargo, los vidrios metálicos a temperatura ambiente no son dúctiles y tienden a fallar de forma repentina e inesperada al ser sometidos a tensión , lo que limita su aplicabilidad en aplicaciones críticas para la fiabilidad. Los compuestos de matriz metálica , que consisten en una matriz metálica cristalina dúctil que contiene partículas dendríticas o fibras de un metal vítreo amorfo, constituyen una alternativa.

Quizás la propiedad más útil de las aleaciones amorfas a granel es que son verdaderos vidrios, lo que significa que se ablandan y fluyen al calentarse. Esto permite un procesamiento sencillo, como el moldeo por inyección , de forma muy similar a los polímeros . Como resultado, las aleaciones amorfas se han comercializado para su uso en equipamiento deportivo, [ 32 ] dispositivos médicos y como carcasas para equipos electrónicos. [ 33 ]

Mediante un proceso de inyección de oxígeno a alta velocidad , se pueden depositar películas delgadas de metales amorfos como recubrimientos protectores .

Aplicaciones

Comercial

La aplicación más importante aprovecha las propiedades magnéticas de algunos vidrios metálicos ferromagnéticos. La baja pérdida de magnetización se utiliza en transformadores de alta eficiencia a frecuencia de línea y en algunos transformadores de frecuencia más alta. El acero amorfo es muy frágil, lo que dificulta su perforación en las laminaciones de los motores. [ 34 ] La vigilancia electrónica de artículos (como las etiquetas de identificación pasivas) suele utilizar vidrios metálicos debido a estas propiedades magnéticas.

El vidrio metálico a base de Ti, cuando se fabrica en tubos delgados, tiene una alta resistencia a la tracción de 2100 MPa (300 ksi) , una elongación elástica del 2 % y una alta resistencia a la corrosión. [ 35 ] Se utilizó un vidrio metálico de Ti–Zr–Cu–Ni–Sn para mejorar la sensibilidad de un medidor de flujo Coriolis . Este medidor de flujo es aproximadamente 28 a 53 veces más sensible que los medidores convencionales, [ 36 ] y puede aplicarse en las industrias de combustibles fósiles, química, ambiental, de semiconductores y de ciencias médicas.  

El vidrio metálico a base de Zr-Al-Ni-Cu se puede moldear para fabricar sensores de presión de 2,2 a 5 x 4 mm (0,087 a 0,197 x 0,157 pulgadas) para la industria automotriz y otras industrias. Estos sensores son más pequeños, más sensibles y poseen mayor resistencia a la presión que el acero inoxidable convencional. Además, esta aleación se utilizó para fabricar el motorreductor más pequeño del mundo en ese momento, con diámetros de 1,5 y 9,9 mm (0,059 y 0,390 pulgadas) . [ 37 ]    

Potencial

Los metales amorfos exhiben un comportamiento de ablandamiento único por encima de su temperatura de transición vítrea, y este ablandamiento se ha explorado cada vez más para la formación termoplástica de vidrios metálicos. [ 38 ] Esta baja temperatura de ablandamiento permite métodos sencillos para la fabricación de compuestos de nanopartículas (por ejemplo, nanotubos de carbono ) y vidrios metálicos a granel. Los vidrios metálicos pueden modelarse a escalas tan pequeñas como 10  nm. [ 39 ]

Electrónica

Esto podría solucionar los problemas de la litografía por nanoimpresión, donde los nanomoldes de silicio son caros y se rompen con facilidad. Los nanomoldes fabricados con vidrios metálicos son fáciles de fabricar y más duraderos.

Las propiedades electrónicas, térmicas y mecánicas superiores de los vidrios metálicos a granel en comparación con los polímeros los convierten en un buen candidato para nanocompuestos para aplicaciones electrónicas, como dispositivos de emisión de electrones de campo . [ 40 ]

Biomédica

Se afirma que la aleación Ti 40 Cu 36 Pd 14 Zr 10 no es cancerígena, es aproximadamente tres veces más resistente que el titanio y posee un módulo elástico casi idéntico al de los huesos . Presenta una alta resistencia al desgaste y no genera polvo de abrasión. La aleación no se contrae al solidificarse. Mediante la modificación superficial con pulsos láser, se puede generar una estructura superficial biológicamente compatible, lo que permite una mejor unión con el hueso para aplicaciones como el reemplazo de articulaciones. [ 41 ]

La fusión selectiva por láser de lecho de polvo (LPBF) se ha utilizado para procesar vidrio metálico masivo (BMG) a base de Zr [ 42 ] para aplicaciones biomédicas. Los BMG a base de Zr muestran buena biocompatibilidad, favoreciendo el crecimiento de células osteoblásticas de forma similar al Ti-6Al-4V. [ 43 ] La respuesta favorable, junto con la capacidad de adaptar las propiedades superficiales mediante SLM, resalta el potencial de los BMG a base de Zr fabricados mediante SLM, como el AMLOY-ZR01, para aplicaciones en implantes ortopédicos. Sin embargo, su degradación en condiciones inflamatorias requiere una investigación más profunda.

El Mg 60 Zn 35 Ca 5 se está investigando como biomaterial para su implantación en huesos en forma de tornillos, clavos o placas, y para la fijación de fracturas. A diferencia del acero o el titanio tradicionales, este material es un vidrio metálico bioabsorbible : se disuelve en los organismos a una velocidad aproximada de 1 milímetro al mes y es reemplazado por tejido óseo. Esta velocidad puede ajustarse variando el contenido de zinc. [ 44 ] [ 45 ]

Militar

Se afirma que la aleación SAM2X5-630 posee la mayor plasticidad registrada de cualquier aleación de acero, es decir, el umbral más alto en el que un material puede soportar un impacto sin deformarse permanentemente. La aleación puede soportar presiones de hasta 12,5 GPa (123 000 atm) sin deformación permanente. Esta es la mayor resistencia al impacto de cualquier vidrio metálico a granel a fecha de 2016.  Esto lo convierte en una opción atractiva para materiales de blindaje y otras aplicaciones que requieren alta tolerancia a la tensión. [ 46 ] [ 47 ] [ 48 ]

motores eléctricos

Las aleaciones amorfas a base de hierro pueden reducir las pérdidas por histéresis en motores eléctricos entre un 75 % y un 90 % en condiciones de funcionamiento típicas (50-400 Hz). Al evitar los límites de grano y la anisotropía magnetocristalina, se evita el anclaje de las paredes de dominio, lo que permite una alta coercitividad (típicamente de 30 a 100 A/m). [ 49 ]

Fabricación aditiva

Un desafío al sintetizar un vidrio metálico es que las velocidades de enfriamiento rápidas requeridas a menudo se traducen en muestras muy pequeñas. La impresión 3D o fabricación aditiva se ha sugerido y probado como un método para crear muestras masivas más grandes [ 50 ] [ 51 ] . La fusión selectiva por láser (SLM) es un ejemplo de un método de fabricación aditiva que se ha utilizado para hacer vidrios metálicos a base de hierro [ 52 ] [ 53 ] y vidrios metálicos masivos a base de zirconia [ 54 ] . La impresión de láminas láser (LFP) es otro método donde las láminas de metales amorfos se apilan y sueldan entre sí, capa por capa [ 55 ] . El modelado del proceso de fabricación está en estudio para reducir el tradicional ensayo y error que consume tiempo y recursos [ 56 ] [ 57 ] [ 58 ] .

Modelado y teoría

Los vidrios metálicos a granel se han modelado utilizando simulaciones a escala atómica (dentro del marco de la teoría del funcional de la densidad ) de manera similar a las aleaciones de alta entropía . [ 59 ] [ 60 ] Esto ha permitido hacer predicciones sobre su comportamiento, estabilidad y muchas más propiedades. De esta manera, se pueden probar y adaptar nuevos sistemas de vidrio metálico a granel para un propósito específico (por ejemplo, reemplazo óseo o componente de motor aeronáutico ) sin tanta búsqueda empírica del espacio de fases o ensayo y error experimental . La simulación de dinámica molecular (MD) ab initio confirmó que la estructura superficial atómica de un vidrio metálico de Ni-Nb observada por microscopía de efecto túnel es un tipo de espectroscopia. Con polarización negativa aplicada, visualiza solo un tipo de átomos (Ni) debido a la estructura de la densidad de estados electrónicos calculada utilizando la simulación MD ab initio. [ 61 ]

Una forma común de intentar comprender las propiedades electrónicas de los metales amorfos es comparándolos con los metales líquidos, que son igualmente desordenados y para los que existen marcos teóricos establecidos. Para metales amorfos simples, se pueden obtener buenas estimaciones mediante el modelado semiclasico del movimiento de electrones individuales utilizando la ecuación de Boltzmann y aproximando el potencial de dispersión como la superposición del potencial electrónico de cada núcleo en el metal circundante. Para simplificar los cálculos, los potenciales electrónicos de los núcleos atómicos se pueden truncar para obtener un pseudopotencial de muffin-tin. En esta teoría, hay dos efectos principales que rigen el cambio de resistividad con el aumento de la temperatura. Ambos se basan en la inducción de vibraciones de los núcleos atómicos del metal a medida que aumenta la temperatura. Uno es que la estructura atómica se difumina cada vez más a medida que las posiciones exactas de los núcleos atómicos se vuelven menos definidas. El otro es la introducción de fonones. Si bien la dispersión generalmente disminuye la resistividad del metal, la introducción de fonones generalmente agrega sitios de dispersión y, por lo tanto, aumenta la resistividad. Juntos, pueden explicar la disminución anómala de la resistividad en metales amorfos, ya que la primera parte supera a la segunda. A diferencia de los metales cristalinos regulares, la contribución de los fonones en un metal amorfo no se congela a bajas temperaturas. Debido a la falta de una estructura cristalina definida, siempre hay algunas longitudes de onda de fonones que pueden excitarse. [ 62 ] [ 63 ] Si bien este enfoque semiclasico es válido para muchos metales amorfos, generalmente falla en condiciones más extremas. A temperaturas muy bajas, la naturaleza cuántica de los electrones conduce a efectos de interferencia de largo alcance entre los electrones en lo que se denomina "efectos de localización débil". [ 26 ] En metales muy desordenados, las impurezas en la estructura atómica pueden inducir estados electrónicos ligados en lo que se denomina " localización de Anderson ", uniendo efectivamente los electrones e inhibiendo su movimiento. [ 64 ]

Véase también

Referencias

  1. Algunos científicos consideran vidrios únicamente los metales amorfos producidos mediante enfriamiento rápido desde un estado líquido. Los científicos de materiales suelen considerar vidrio cualquier material sólido no cristalino, independientemente de su método de producción.
  2. Ojovan MI, Lee WB (2010). "Conectividad y transición vítrea en sistemas de óxido desordenados". Journal of Non-Crystalline Solids . 356 ( 44– 49): 2534. Bibcode : 2010JNCS..356.2534O . doi : 10.1016/j.jnoncrysol.2010.05.012 .
  3. Luborski FE (1983). Aleaciones metálicas amorfas . Butterworths . págs. 3–7 . ISBN  0-408-11030-9.
  4. Zhang C, Ouyang D, Pauly S, Liu L (1 de julio de 2021). "Impresión 3D de vidrios metálicos a granel" . Materials Science and Engineering: R: Reports . 145 100625. doi : 10.1016/j.mser.2021.100625 . ISSN 0927-796X . S2CID 236233658 .  
  5. Klement W, Willens RH, Duwez P (1960). "Estructura no cristalina en aleaciones solidificadas de oro-silicio". Nature . 187 (4740): 869– 870. Bibcode : 1960Natur.187..869K . doi : 10.1038/187869b0 . S2CID 4203025 . 
  6. Libermann H, Graham C (1976). "Producción de cintas de aleación amorfa y efectos de los parámetros del aparato en las dimensiones de la cinta". IEEE Transactions on Magnetics . 12 (6): 921. Bibcode : 1976ITM....12..921L . doi : 10.1109/TMAG.1976.1059201 .
  7. Roya R, Majumdara AK (1981). "Propiedades termomagnéticas y de transporte de Metglas 2605 SC y 2605". Journal of Magnetism and Magnetic Materials . 25 (1): 83– 89. Bibcode : 1981JMMM...25...83R . doi : 10.1016/0304-8853(81)90150-5 .
  8. 1 2 Chen HS, Inoue A, Masumoto T (julio de 1985). "Comportamiento de relajación de entalpía en dos etapas de las aleaciones amorfas (Fe0.5Ni0.5)83P17 y (Fe0.5Ni0.5)83B17 durante el recocido". Journal of Materials Science . 20 (7): 2417– 2438. Bibcode : 1985JMatS..20.2417C . doi : 10.1007/BF00556071 . S2CID 136986230 . 
  9. Yokoyama Y, Inoue A (2007). "Dependencia composicional de las propiedades térmicas y mecánicas de aleaciones vítreas masivas cuaternarias de Zr-Cu-Ni-Al" . Materials Transactions . 48 (6): 1282– 1287. doi : 10.2320/matertrans.MF200622 .
  10. Inoue A, Zhang T (1996). "Fabricación de aleación vítrea masiva de Zr 55 Al 10 Ni 5 Cu 30 de 30 mm de diámetro mediante un método de fundición por succión" . Materials Transactions, JIM . 37 (2): 185– 187. doi : 10.2320/matertrans1989.37.185 .
  11. Qin C, Zhang W, Zhang Q, Asami K, Inoue A (31 de enero de 2011). "Características químicas de las películas superficiales pasivas formadas en vidrios metálicos masivos de Cu–Zr–Ag–Al de reciente desarrollo". Journal of Materials Research . 23 (8): 2091– 2098. doi : 10.1557/JMR.2008.0284 . S2CID 136849540 . 
  12. Inoue A, Sobu S, Louzguine DV, Kimura H, Sasamori K (2011). "Aleaciones amorfas de ultra alta resistencia a base de Al que contienen Sc". Journal of Materials Research . 19 (5): 1539. Bibcode : 2004JMatR..19.1539I . doi : 10.1557/JMR.2004.0206 . S2CID 136853150 . 
  13. Chen H, Turnbull D (agosto de 1969). "Formación, estabilidad y estructura de vidrios de aleación de paladio-silicio". Acta Metallurgica . 17 (8): 1021– 1031. doi : 10.1016/0001-6160(69)90048-0 .
  14. Kui HW, Greer AL, Turnbull D (15 de septiembre de 1984). "Formación de vidrio metálico masivo mediante fundente". Applied Physics Letters . 45 (6): 615– 616. Bibcode : 1984ApPhL..45..615K . doi : 10.1063/1.95330 .
  15. Peker A, Johnson WL (25 de octubre de 1993). "Un vidrio metálico altamente procesable: Zr 41,2 Ti 13,8 Cu 12,5 Ni 10,0 Be 22,5 " (PDF) . Applied Physics Letters . 63 (17): 2342– 2344. Bibcode : 1993ApPhL..63.2342P . doi : 10.1063/1.110520 .
  16. Inoue A (2000). "Estabilización de aleaciones metálicas líquidas subenfriadas y amorfas masivas". Acta Materialia . 48 (1): 279– 306. Bibcode : 2000AcMat..48..279I . CiteSeerX 10.1.1.590.5472 . doi : 10.1016/S1359-6454(99)00300-6 . 
  17. «Científicos de la Universidad de Virginia descubren que un material de acero amorfo es tres veces más resistente que el acero convencional y no magnético» . Universidad de Virginia (Comunicado de prensa). 2 de julio de 2004. Archivado del original el 30 de octubre de 2014.
  18. WO 2006091875A2 , Poon, Joseph S. y Shiflet, Gary J., "Compuestos de acero amorfo con resistencias, propiedades elásticas y ductilidades mejoradas", publicado el 31 de agosto de 2006 
  19. "Acero vítreo" . ORNL Review . 38 (1). 2005. Archivado del original el 8 de abril de 2005. Recuperado el 26 de diciembre de 2005 .
  20. Ponnambalam V, Poon SJ, Shiflet GJ (2011). "Vidrios metálicos masivos a base de Fe con espesor de diámetro mayor a un centímetro". Journal of Materials Research . 19 (5): 1320. Bibcode : 2004JMatR..19.1320P . doi : 10.1557/JMR.2004.0176 . S2CID 138846816 . 
  21. "La inteligencia artificial acelera el descubrimiento del vidrio metálico" . Physorg . 13 de abril de 2018. Consultado el 14 de abril de 2018 .
  22. Ren F, Ward L, Williams T, Laws KJ, Wolverton C , Hattrick-Simpers J, et al. (13 de abril de 2018). "Descubrimiento acelerado de vidrios metálicos mediante la iteración del aprendizaje automático y experimentos de alto rendimiento" . Science Advances . 4 (4) eaaq1566. Bibcode : 2018SciA....4.1566R . doi : 10.1126 / sciadv.aaq1566 . PMC 5898831. PMID 29662953 .   
  23. Gloriant T (2003). "Microdureza y resistencia al desgaste abrasivo de vidrios metálicos y materiales compuestos nanoestructurados". Journal of Non-Crystalline Solids . 316 (1): 96– 103. Bibcode : 2003JNCS..316...96G . doi : 10.1016/s0022-3093(02)01941-5 .
  24. Inoue A, Takeuchi A (abril de 2011). "Desarrollos recientes y productos de aplicación de aleaciones vítreas a granel". Acta Materialia . 59 (6): 2243– 2267. Bibcode : 2011AcMat..59.2243I . doi : 10.1016/j.actamat.2010.11.027 .
  25. Suryanarayana C, Inoue A (3 de junio de 2011). Vidrios metálicos a granel . CRC Press. ISBN 978-1-4398-5969-8.
  26. 1 2 Gantmakher VF (diciembre de 2011). "Regla de Mooij y localización débil" . JETP Letters . 94 (8): 626– 628. arXiv : 1112.0429 . Bibcode : 2011JETPL..94..626G . doi : 10.1134/S0021364011200033 . ISSN 0021-3640 . S2CID 119258416 .  
  27. Mooij JH (1973). "Conducción eléctrica en aleaciones de metales de transición desordenadas concentradas" . Physica Status Solidi A. 17 ( 2): 521– 530. Bibcode : 1973PSSAR..17..521M . doi : 10.1002/pssa.2210170217 . ISSN 1521-396X . S2CID 96960303 .  
  28. ^ Ciuchi S, Di Sante D, Dobrosavljević V, Fratini S (diciembre de 2018). "El origen de las correlaciones de Mooij en metales desordenados" . npj Materiales cuánticos . 3 (1): 44. arXiv : 1802.00065 . Código Bib : 2018npjQM...3...44C . doi : 10.1038/s41535-018-0119-y . ISSN 2397-4648 . S2CID 55811938 .  
  29. ^ Buckel W, Hilsch R (1956). "Supraleitung und elektrischer Widerstand neuartiger Zinn-Wismut-Legierungen". Z. Física . 146 (1): 27– 38. Bibcode : 1956ZPhy..146...27B . doi : 10.1007/BF01326000 . S2CID 119405703 . 
  30. Baggioli M, Setty C, Zaccone A (2020). "Teoría efectiva de la superconductividad en materiales amorfos fuertemente acoplados". Physical Review B . 101 (21) 214502. arXiv : 2001.00404 . Bibcode : 2020PhRvB.101u4502B . doi : 10.1103/PhysRevB.101.214502 . S2CID 209531947 . 
  31. Russell A, Lee KL (2005). Relaciones estructura-propiedad en metales no ferrosos . John Wiley & Sons . pág. 92. Bibcode : 2005srnm.book.....R . ISBN  978-0-471-70853-7.
  32. "Una aleación amorfa supera al acero y al titanio" . NASA . Consultado el 19 de septiembre de 2018 .
  33. Telford M (2004). "El caso del vidrio metálico a granel" . Materials Today . 7 (3): 36– 43. Bibcode : 2004MaTod...7...36T . doi : 10.1016/S1369-7021(04)00124-5 .
  34. Ning SR, Gao J, Wang YG (2010). "Revisión de las aplicaciones de metales amorfos de baja pérdida en motores" . Advanced Materials Research . 129–131 : 1366–1371 . doi : 10.4028/www.scientific.net/AMR.129-131.1366 . S2CID 138234876 . 
  35. Nishiyama N, Amiya K, Inoue A (octubre de 2007). "Nuevas aplicaciones del vidrio metálico a granel para productos industriales". Journal of Non-Crystalline Solids . 353 ( 32–40 ): 3615–3621 . Bibcode : 2007JNCS..353.3615N . doi : 10.1016/j.jnoncrysol.2007.05.170 .
  36. Nishiyama N, Amiya K, Inoue A (marzo de 2007). "Avances recientes en vidrios metálicos masivos para dispositivos de detección de deformaciones". Materials Science and Engineering: A. 449–451 : 79–83 . doi : 10.1016 /j.msea.2006.02.384 .
  37. Inoue A, Wang X, Zhang W (2008). "Desarrollos y aplicaciones de vidrios metálicos a granel" . Reviews on Advanced Materials Science . 18 (1): 1– 9. CiteSeerX 10.1.1.455.4625 . 
  38. Saotome Y, Iwazaki H (2000). "Extrusión superplástica de un eje de microengranaje de 10 μm en módulo". Microsystem Technologies . 6 (4): 126. Bibcode : 2000MiTec...6..126S . doi : 10.1007/s005420050180 . S2CID 137549527 . 
  39. Kumar G, Tang HX, Schroers J (2009). "Nanomoldeo con metales amorfos". Nature . 457 (7231): 868– 872. Bibcode : 2009Natur.457..868K . doi : 10.1038/nature07718 . PMID 19212407 . S2CID 4337794 .  
  40. Hojati-Talemi P (2011). "Cátodos compuestos de vidrio metálico masivo/nanotubos de carbono de alto rendimiento para emisión de campo de electrones" . Applied Physics Letters . 99 (19) 194104. Bibcode : 2011ApPhL..99s4104H . doi : 10.1063/1.3659898 .
  41. Maruyama M (11 de junio de 2009). "Universidades japonesas desarrollan vidrio metálico a base de titanio para articulaciones artificiales de dedos" . Tech-on.
  42. ^ Marattukalam JJ, Pacheco V, Karlsson D, Riekehr L, Lindwall J, Forsberg F, et al. (1 de mayo de 2020). "Desarrollo de parámetros de proceso para la fusión selectiva por láser de un vidrio metálico a granel a base de Zr" . Fabricación Aditiva . 33 101124. doi : 10.1016/j.addma.2020.101124 . ISSN 2214-8604 .  
  43. ^ Larsson L, Marattukalam JJ, Paschalidou EM, Hjörvarsson B, Ferraz N, Persson C (19 de diciembre de 2022). "Biocompatibilidad de un vidrio metálico a base de Zr habilitada mediante fabricación aditiva" . Biomateriales aplicados ACS . 5 (12): 5741– 5753. doi : 10.1021/acsabm.2c00764 . ISSN 2576-6422 . PMC 9768811 . PMID 36459395 .   
  44. Brindley L (1 de octubre de 2009). "Reparación de huesos con vidrio soluble" . Instituto de Física. Archivado del original el 6 de octubre de 2009.
  45. Zberg B, Uggowitzer P, Löffler J (27 de septiembre de 2009). "Vidrios de MgZnCa sin evolución de hidrógeno clínicamente observable para implantes biodegradables" . Nature Materials . 8 (11): 887– 891. Bibcode : 2009NatMa...8..887Z . doi : 10.1038/nmat2542 . PMID 19783982. Recuperado el 2 de noviembre de 2024 . 
  46. Trofimencoff T (9 de mayo de 2016). "Ingenieros desarrollan acero que bate récords" . Engineering.com . Consultado el 24 de junio de 2022 .
  47. "Un acero que bate récords podría usarse para chalecos antibalas y escudos para satélites" . Escuela de Ingeniería Jacobs. Universidad de California, San Diego (Comunicado de prensa) . Consultado el 24 de junio de 2022 .
  48. Els P. "SAM2X5-630: ¡La industria siderúrgica contraataca!" . Writing About Cars . Archivado del original el 24 de octubre de 2021 . Consultado el 24 de junio de 2022 .
  49. "Proyecto de la UE impulsa la fabricación aditiva de vidrio metálico para motores eléctricos" . Metal Additive Manufacturing . 19 de marzo de 2026. Consultado el 20 de marzo de 2026 .
  50. Sohrabi N, Jhabvala J, Logé RE (12 de agosto de 2021). "Fabricación aditiva de vidrios metálicos a granel: proceso, desafíos y propiedades: una revisión" . Metals . 11 (8): 1279. doi : 10.3390/met11081279 . ISSN 2075-4701 . 
  51. Liu H, Jiang Q, Huo J, Zhang Y, Yang W, Li X (1 de diciembre de 2020). "Cristalización en la fabricación aditiva de vidrios metálicos: una revisión" . Additive Manufacturing . 36 101568. doi : 10.1016/j.addma.2020.101568 . ISSN 2214-8604 . 
  52. Pauly S, Löber L, Petters R, Stoica M, Scudino S, Kühn U, et al. (1 de enero de 2013). "Procesamiento de vidrios metálicos mediante fusión selectiva por láser" . Materials Today . 16 ( 1–2 ): 37–41 . Bibcode : 2013MaTod..16...37P . doi : 10.1016/j.mattod.2013.01.018 . ISSN 1369-7021 .  
  53. Jung HY, Choi SJ, Prashanth KG, Stoica M, Scudino S, Yi S, et al. (5 de diciembre de 2015). "Fabricación de vidrio metálico masivo a base de Fe mediante fusión selectiva por láser: un estudio de parámetros" . Materials & Design . 86 : 703–708 . Bibcode : 2015MatDe..86..703J . doi : 10.1016/j.matdes.2015.07.145 . ISSN 0264-1275 .  
  54. ^ Marattukalam JJ, Pacheco V, Karlsson D, Riekehr L, Lindwall J, Forsberg F, et al. (1 de mayo de 2020). "Desarrollo de parámetros de proceso para la fusión selectiva por láser de un vidrio metálico a granel a base de Zr" . Fabricación Aditiva . 33 101124. doi : 10.1016/j.addma.2020.101124 . ISSN 2214-8604 .  
  55. Shen Y, Li Y, Chen C, Tsai HL (5 de marzo de 2017). "Impresión 3D de estructuras de vidrio metálico grandes y complejas" . Materials & Design . 117 : 213–222 . doi : 10.1016/j.matdes.2016.12.087 . ISSN 0264-1275 . 
  56. Lindwall J, Ericsson A, Marattukalam JJ, Hassila CJ, Karlsson D, Sahlberg M, et al. (1 de enero de 2022). "Simulación de la evolución de fase en una aleación formadora de vidrio a base de Zr durante la refundición láser múltiple" . Journal of Materials Research and Technology . 16 : 1165–1178 . doi : 10.1016/j.jmrt.2021.12.056 . ISSN 2238-7854 .  
  57. Tidefelt M, Löfstrand J, Goetz IK, Donzel-Gargand O, Ericsson A, Han X, et al. (2024). "Mapeo in situ de evoluciones de fase en vidrio metálico masivo a base de Zr calentado rápidamente con impurezas de oxígeno" . Advanced Science . 11 (16) 2307856. doi : 10.1002/advs.202307856 . ISSN 2198-3844 . PMC 11040349. PMID 38419373 .    
  58. Lindwall J, Lundbäck A, Marattukalam JJ, Ericsson A (7 de enero de 2022). "Desarrollo virtual de parámetros de proceso para la formación de vidrio metálico a granel en fusión de lecho de polvo basada en láser" . Materials . 15 ( 2): 450. Bibcode : 2022Mate...15..450L . doi : 10.3390/ma15020450 . ISSN 1996-1944 . PMC 8781683. PMID 35057168 .   
  59. ^ King D, Middleburgh S, Liu A, Tahini H, Lumpkin G, Cortie M (enero de 2014). "Formación y estructura de películas delgadas de aleación amorfa V-Zr" (PDF) . Acta Materialia . 83 : 269– 275. Código Bib : 2015AcMat..83..269K . doi : 10.1016/j.actamat.2014.10.016 . hdl : 10453/41214 .
  60. Middleburgh S, Burr P, King D, Edwards L, Lumpkin G, Grimes R (noviembre de 2015). "Estabilidad estructural y comportamiento de los productos de fisión en U3Si". Journal of Nuclear Materials . 466 : 739–744 . Bibcode : 2015JNuM..466..739M . doi : 10.1016/j.jnucmat.2015.04.052 .
  61. Belosludov R (2020), "La estructura atómica de un vidrio metálico masivo resuelta mediante microscopía de efecto túnel y métodos ab-initio" , Journal of Alloys and Compounds, 816 , vol. 816, doi : 10.1016/j.jallcom.2019.152680 , S2CID 210756852  
  62. Ziman JM (1 de agosto de 1961). "Una teoría de las propiedades eléctricas de los metales líquidos. I: Los metales monovalentes". The Philosophical Magazine . 6 (68): 1013– 1034. Bibcode : 1961PMag....6.1013Z . doi : 10.1080/14786436108243361 . ISSN 0031-8086 . 
  63. Nagel SR (15 de agosto de 1977). "Dependencia de la resistividad en vidrios metálicos con la temperatura" . Physical Review B. 16 ( 4): 1694– 1698. Bibcode : 1977PhRvB..16.1694N . doi : 10.1103/PhysRevB.16.1694 .
  64. Anderson PW (1 de marzo de 1958). "Ausencia de difusión en ciertas redes aleatorias" . Physical Review . 109 (5): 1492– 1505. Bibcode : 1958PhRv..109.1492A . doi : 10.1103/PhysRev.109.1492 .

Lecturas adicionales

  • Duarte MJ, Bruna P, Pineda E, Crespo D, Garbarino G, Verbeni R, et  al. (2011). "Transiciones poliamórficas en vidrios metálicos a base de Ce mediante radiación sincrotrón" . Physical Review B. 84 ( 22) 224116. Bibcode : 2011PhRvB..84v4116D . doi : 10.1103/PhysRevB.84.224116 . hdl : 2117/189342 . ISSN 1098-0121 . 
  • Kumar G, Neibecker P, Liu YH, Schroers J (26 de febrero de 2013). "Temperatura crítica ficticia para la plasticidad en vidrios metálicos" . Nature Communications . 4 (1): 1536. Bibcode : 2013NatCo...4.1536K . doi : 10.1038/ncomms2546 . PMC 3586724. PMID 23443564 .  
  • Liu C, Pineda E, Crespo D (2015). "Relajación mecánica de vidrios metálicos: una visión general de datos experimentales y modelos teóricos" . Metals . 5 (2): 1073– 1111. doi : 10.3390/met5021073 . hdl : 2117/84520 . ISSN 2075-4701 . 
  • Telford M (marzo de 2004). "El caso del vidrio metálico a granel" . Materials Today . 7 (3): 36– 43. Bibcode : 2004MaTod...7...36T . doi : 10.1016/S1369-7021(04)00124-5 .
  • Guía de diseño de metales líquidos
  • "Vidrio metálico: una gota de materia dura" en New Scientist
  • Metales con propiedades vítreas ofrecen un mejor rendimiento bajo presión. Physical Review Focus, 9 de junio de 2005.
  • "Descripción general de los cristales metálicos"
  • Un nuevo método computacional desarrollado por un físico de la Universidad Carnegie Mellon podría acelerar el diseño y las pruebas de vidrios metálicos (2004) (la base de datos de aleaciones desarrollada por Marek Mihalkovic, Michael Widom y otros).
  • Nueva aleación amorfa de tungsteno-tantalio-cobre desarrollada en el Instituto Avanzado de Ciencia y Tecnología de Corea. Digital Chosunilbo (Edición en inglés)  : Noticias diarias en inglés sobre Corea.
  • Metales amorfos en aplicaciones de distribución de energía eléctrica
  • Imanes blandos amorfos y nanocristalinos
  • "Nuevo material de vidrio metálico creado al privarlo de núcleos" . newatlas.com . 8 de diciembre de 2017. Consultado el 9 de diciembre de 2017 .
  • Vidrios metálicos y sus compuestos, Materials Research Forum LLC, Millersville, PA, EE. UU., (2018), pág.  336 "Vidrios metálicos y sus compuestos" . www.mrforum.com .