玻璃也能刀槍不入

　　過去，一到臘月二十五，家家便都糊窗戶。現在，紙窗戶變成了玻璃窗，擦玻璃比糊窗戶輕松了許多。


    當然，玻璃不僅能做窗戶，還能做玻璃門、玻璃幕墻、玻璃房間、玻璃樓梯，而且功能越來越廣泛。可是，你聽說過金屬玻璃嗎？最近，美國科學家研制出一種可以生產防彈背心或裝甲的金屬玻璃。


　　在美國橡樹嶺國家實驗室舉行的記者招待會上，與會者看到了一段直徑為12毫米的鋼管。它的硬度是常規鋼材的兩倍，由于這種鋼材的原子之間幾乎沒有間隙，氧氣無法滲入其間，因而不會被腐蝕。


　　在顯微鏡下看，這種鋼材的結構沒有規律性，各組成部分之間的聯系似乎很混亂。在這種鋼里加入鉻、鈷、鉬、鎂和硼，就可以得到一種新的、非晶質的鋼。冶金化學研究中心的帕特里克?奧金指出，這是一種只有玻璃才具有的特點。所以人們稱這種鋼材和其他非晶質金屬為“金屬玻璃”。


　　在傳統玻璃中，獲得這種特性靠的是二氧化硅混合物的突然冷卻。由于突然冷卻，液體來不及結晶，于是原子就變成無序排列狀態了。要生產出金屬玻璃，冷卻的速度需要更快，每秒鐘需降溫數百萬攝氏度。冶金專家們采取的第一個辦法是將熔化的碳鐵合金倒在冷卻的銅輪上。隨著銅輪的轉動，銅輪上形成了薄薄的一層碳鐵合金。由于很薄，所以這層碳鐵合金能被迅速冷卻，于是便得到了一種其結構為非晶質的材料。


　　用這種方式生產的“金屬玻璃”在應用方面有其局限性(目前主要用于生產電子元件)，這么薄的金屬玻璃當然不能制造鋼柱或裝甲，美國和日本的一些科研小組開始研究生產大塊兒非晶質材料的方法。需要解決的問題在于怎樣使“大塊兒”合金每秒鐘均勻冷卻數百萬攝氏度？如果不能均勻冷卻，其中心部位就會冷卻較慢，從而形成結晶。美國格勒諾布爾國立工科院研究室主任阿蘭?亞瓦里說，冶金專家們長期以來一直探索在已經很復雜的混合物中需加入的新物質及其比例，以便降低液化溫度和推遲結晶的時間。一種名為“釔”的金屬幫助了橡樹嶺國家實驗室的研究人員。加入1﹒5%%的釔可以使混合物的熔化溫度下降，這大大有助于生產非晶質材料所需要的迅速降溫。這種新鋼材具有的優點使軍事界和體育界人士驚喜不已，可以利用它生產防彈背心或裝甲，而這種防彈背心或裝甲不但不會被槍彈擊穿，還可以把槍彈反彈回去；對體育界來說，可以利用它制作網球拍或高爾夫球桿。

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