Čo sú kovové sklá?

9.5.2012 10:21:11 | * q
| Počet zobrazení: 4538x

V ostatnom čase sa veľa hovorí o kovových sklách. Aké sú to materiály, aké majú vlastnosti, ako sa vyrábajú a kde v praxi sa dajú využiť? Kovové sklo je zložitá kovová zliatina, ktorú s obyčajným sklom spája spoločná charakteristická črta – neusporiadaná štruktúra.

 

Obyčajné sklo si spájame hlavne s priesvitnosťou. Keď sa povie kovové sklo, ľudia sa najčastejšie pýtajú: Je tiež priesvitné? Odpoveď znie: Nie je! V prípade kovového skla ide o nepriesvitnú kovovú zliatinu. Bežné kovy alebo zliatiny majú základné stavebné jednotky (atómy) usporiadané do pravidelnej, periodicky sa opakujúcej kryštalickej mriežky. Bežné sklá – a ani tie kovové – to tak nemajú. Ich atómy sú rozmiestnené neusporiadane, nenájdete u nich periodicky sa opakujúce polohy. Štruktúra skla najviac pripomína štruktúru kvapaliny, kde sa atómy pohybujú chaoticky a tiež nemajú stále pozície v priestore. Preto sa kovové sklá niekedy označujú aj ako hlboko podchladené kvapaliny.

Príliš rýchle chladnutie 

Ak ochladzujeme kvapalinu (vodu, roztavenú zliatinu alebo nejaký roztok) pomaly, atómy majú obvykle dostatok času na to, aby prebehla kryštalizácia. V takomto prípade vznikne pevná látka s kryštalickou štruktúrou. Zloženie materiálu určuje, aká štruktúra vznikne a aké bude mať vlastnosti. Ak chceme získať materiál s inými vlastnosťami, máme niekoľko možností. Môžeme ovplyvniť jeho zloženie, napríklad zmenou pomeru zložiek alebo ďalšími prísadami. Pri tomto postupe nás limituje obmedzená vzájomná rozpustnosť kovov. Môžeme však zvýšiť rýchlosť ochladzovania materiálu napríklad jeho kalením v oleji či vo vode. Takto zmeníme jeho kryštalickú štruktúru a material má potom iné vlastnosti. A ak sa nám podarí ochladiť kvapalný materiál tak rýchlo, že kryštalizácia neprebehne, chaotické usporiadanie atómov z kvapaliny sa prenesie aj do tuhého stavu a vzniká tuhá látka s nekryštalickou štruktúrou – kovové sklo.
Pojem rýchle ochladzovanie je pre kovové sklá veľmi široký. Podľa zložitosti zliatiny to môže byť jeden, ale aj milión stupňov za sekundu. Správnejšie by preto bolo hovoriť „rýchlejšie ako kryštalizácia.“