Os materiais vidrários se destacam de suas contrapartes cristalinas devido à sua estrutura atômica amorfa única, caracterizada por desordem de longo alcance e ordem de curto alcance.Este arranjo distinto dá-lhes um conjunto de propriedades valiosas, tais como isotropia, metastabilidade, alta resistência, alta elasticidade e resistência à corrosão.Esses atributos não só tornaram os materiais vidrados onipresentes em itens do dia-a-dia como janelas e copos para beber, mas também indispensáveis em campos de alta tecnologia como comunicações e aeroespacial..
(Diagrama que ilustra a estrutura atómica dos cristais e do vidro,
com o lado esquerdo representando o cristal e o lado direito representando o vidro.)
Um exemplo pioneiro de materiais vidrados é o vidro metálico, também conhecido como ligas amorfas.Pode-se criar materiais com um arranjo atômico desordenado semelhante ao vidroEstes materiais herdam as características microstruturais do vidro e apresentam propriedades magnéticas, mecânicas e químicas excepcionais, tornando-os adequados para uma variedade de indústrias.Incluindo os aparelhos electrónicos, comunicações, transportes e energia.
Os vidros metálicos oferecem vantagens significativas na fabricação de componentes electrónicos, com a sua elevada densidade de fluxo magnético de saturação, elevada permeabilidade magnética,e baixa coerção contribuindo para a miniaturização e o desenho leve dos componentes, reduzindo simultaneamente o consumo de energiaPor exemplo, a utilização de vidro metálico em transformadores de distribuição pode reduzir drasticamente as perdas de não carga e, quando aplicada em motores de alta velocidade, pode reduzir drasticamente as perdas de carga.Pode melhorar significativamente a eficiência operacional, demonstrando claros benefícios de poupança de energia.
Diferentes formas de ligas amorfas.
A alta resistência dos vidros metálicos é outra área em que se destacam.que é várias vezes superior ao de aços estruturais convencionaisAlém disso, o elevado limite elástico dos vidros metálicos é de várias a várias dezenas de vezes superior ao das ligas cristalinas típicas.Esta característica tem sido aproveitada em aplicações como cabeças de tacos de golfe feitas de vidro metálico à base de zircônio, que pode transferir quase 99% da energia para a bola, resultando em um aumento de 1,3 vezes na distância de condução em comparação com os tacos convencionais.
Componentes eletrónicos
Além das suas propriedades mecânicas, os vidros metálicos também mostram grande potencial como materiais funcionais.Fornecem soluções inovadoras para resolver problemas de poluição ambiental e armazenamento de energiaPor exemplo, certos vidros metálicos podem degradar eficientemente as soluções de corantes azoicos, e através da desalogagem,podem ser transformadas em estruturas nano-porosas com propriedades de transporte iônico e eletrónico melhoradas, que poderiam ser aplicados em eletrodos de supercondensadores flexíveis auto-suportados.
Campo de aplicação do vidro metálico - Transformadores de distribuição de energia
A atividade catalítica dos vidros metálicos nas reações de evolução do hidrogénio abre novas vias para as tecnologias de conversão de energia e catálise.A multifuncionalidade e o potencial inovador destes materiais sugerem um futuro promissor para a sua aplicação em diversos domínios, incluindo energia, saúde e tecnologia de defesa.
Carregamento sem fios de veículos eléctricos
O surgimento do vidro metálico significa um desenvolvimento transformador no campo da ciência dos materiais, prometendo avanços contínuos em vários setores.A busca incessante da inovação nas novas tecnologias de materiais é a força motriz e a esperança duradoura para o progresso contínuo neste domínio.
Fonte: Xinbo Network (新玻网)
