Metalllar va amorf qotishmalar

Atomlar uch o'lchovli fazoda, uzoq muddatli davriyliksiz, topologik tartibsizlikda joylashgan, ammo bir necha atom oralig'ida atomlarning joylashishi hali ham ma'lum qoidalarga ega, shuning uchun amorf qotishmalarning atom tuzilishi shunday deb hisoblash mumkin. "uzoq muddatli tartibsizlik, qisqa muddatli tartib". Odatda amorf qotishmalarning qisqa masofali tartibli hududi 1,5 nm dan kam, yaʼni 4-5 atom oraligʻidan koʻp boʻlmasligi aniqlangan, bu ularni nanokristallar yoki mikrokristallardan=qisqa diapazonli tartibdan ajratib turadi. kimyoviy qisqa masofali tartib va ​​topologik qisqa masofali tartibga bo'linishi mumkin. Kristallar odatiy tartibli tuzilmalar, gazlar, suyuqliklar va amorf qattiq moddalar esa tartibsiz tuzilmalarga tegishli. Amorf qattiq materiallar, shuningdek, amorf noorganik materiallar (shisha kabi), amorf polimerlar va amorf qotishmalar (metall shisha deb ham ataladi) kabi turlarni ham o'z ichiga oladi.

Metalllarning amorf holatlar hosil qilish qobiliyati har doim zamonaviy olimlarning shifrlashga e'tibor qaratgan murakkab muammo bo'lib kelgan. Olimlar erishdan keyin metallarning ichki atomlari faol holatda ekanligini aniqladilar. Metall sovishi bilanoq, atomlar sekin va tartibli ravishda ma'lum bir kristall holat naqshiga ko'ra, haroratning pasayishi bilan kristallarni hosil qiladi. Agar sovutish jarayoni tez bo'lsa va atomlar qayta joylashishdan oldin qotib qolsa, amorf qotishmalar hosil bo'ladi. Ko'rinib turibdiki, amorf qotishmalarni ishlab chiqarishning asosiy texnologiyalaridan biri ularni qanday tez sovutishdir. Amorf qotishmalarni tayyorlash tez qotib qolish jarayonini qabul qiladi. Yuqori haroratli eritilgan po'latni yuqori tezlikda aylanadigan sovutish tsilindriga püskürtün. Po'lat sekundiga millionlab daraja tezlikda tez soviydi, 1300 darajali po'latning haroratini soniyaning mingdan birida 200 darajadan pastga tushiradi va amorf chiziqlar hosil qiladi.

Rivojlangan mamlakatlar har doim amorf qotishmalarni ishlab chiqarish texnologiyasiga texnologik cheklovlarni qat'iy ravishda amalga oshirgan. Taxminan 20 yillik tinimsiz sa'y-harakatlardan so'ng, xitoylik olimlar nihoyat "To'qqizinchi besh yillik reja" davrida amorf qotishmalarni tayyorlash bo'yicha texnologik yutuqlarga erishdilar, mustaqil intellektual mulk huquqlariga ega asosiy texnologiyalarni o'zlashtirdilar. Yiliga 4000 tonna mahsulot ishlab chiqaradigan sanoat miqyosini tashkil etuvchi amorf qotishmalarni sanoatlashtirishda yutuqlarga erishildi. Bu Xitoy metallurgiya sanoatidagi texnologik bo‘shliqni to‘ldiradi. Amorf qotishmalar kristalli qotishmalarga nisbatan fizik, kimyoviy va mexanik xususiyatlarda sezilarli o'zgarishlarga duch keldi. Misol tariqasida temir ustun bo'lgan amorf qotishmani oling, u yuqori to'yinganlik xususiyatlariga ega Magnit oqimi zichligi va past yo'qotish. Zamonaviy sanoat ko'pincha uni taqsimlovchi transformator yadrolarini ishlab chiqarish uchun ishlatadi. Hozirgi vaqtda Xitoy bozor ehtiyojlariga ko'ra, yorqinligi 220 mm gacha bo'lgan turli xil xususiyatlarga ega amorf chiziqlar ishlab chiqarishga qodir. An'anaviy kremniy po'lat yadroli transformatorlar bilan taqqoslaganda, bu amorf qotishmadan tayyorlangan transformatorlar yuksiz yo'qotishlarni 60% dan 80% gacha kamaytiradi, bu esa sezilarli energiya tejovchi ta'sirga ega. Agar Xitoydagi barcha mavjud taqsimlovchi transformatorlar amorf qotishma transformatorlarga almashtirilsa, har yili mamlakat uchun 9 milliard kilovatt soat elektr energiyasini tejash mumkin, ya'ni har yili 1 million kilovattlik fotoalbom yonilg'i elektr stantsiyasini kamroq qurish mumkin, ya'ni 3,64 million. tonna ko'mirni kamaytirish, 9 million kub metrdan ortiq karbonat angidrid va boshqa chiqindi gazlar chiqindilarini kamaytirish mumkin. Shu ma'noda, amorf qotishmalar odamlar tomonidan "yashil materiallar" deb nomlanadi.