23948sdkhjf

Metallisk glas kan reparere sig selv

| Af Redaktionen | Tip redaktionen om en historie

Forskere på DTU har opdaget en overraskende ny egenskab ved metallisk glas, nemlig at det er i stand til at reparere sig selv.

Metallisk glas er en blanding af forskellige metaller, for eksempel zirkonium, kobber, nikkel og aluminium. Metallisk glas anvendes blandt andet til professionelt sportsudstyr som golfkøller og tennisketsjere og til medicinsk udstyr, eksempelvis operationsinstrumenter, hvor materialets høje styrke er afgørende.

Glastilstanden opnås ved først at gøre metallerne flydende og derefter lynhurtigt køle dem ned. Ved opvarmningen mister metallerne deres krystalstruktur, og i den flydende tilstand opnås en tilfældig, amorf, fordeling af atomerne, som bibeholdes ved hurtig nedkøling. Teknisk set ender metalblandingen dermed som glas, det vil sige amorft faststof.

Metallisk glas har i princippet en høj styrke, men er forholdsvis sprødt, dog ikke helt så sprødt som eksempelvis vinduesglas.

- Metallisk glas har nogle spændende egenskaber, så hvis vi kan gøre dets overflade hårdere og mere modstandsdygtig for revnedannelse, vil det helt klart være interessant at anvende til flere formål, end vi ser i dag, siger professor Marcel Somers, DTU Mekanik, der står i spidsen for DTU’s andel af et større forskningsprojekt om forskellige typer glas, som er støttet af Villum Fonden.

Læs også: DTU-professor får millioner til at forske i metalkomponenter

Ønske om stærkere overflader
Marcel Somers forskergruppe havde en formodning om, at overfladen af metallisk glas kunne gøres hårdere og mere resistent over for revnedannelse. Deres hypotese var, at tilsætning af iltatomer i overfladen ved oxidering ville øge hårdheden og opbygge trykspændinger i overfladen, som sikrer, at materialet tåler en højere belastning, inden det begynder at revne.

- Metallisk glas indeholder blandt andet zirkonium, der meget gerne vil samle iltatomer omkring sig. Vi opvarmede derfor det metalliske glas til en forholdsvis lav temperatur, hvor glasfasen kunne bibeholdes, og tilførte en gas med et kontrolleret indhold af ilt. Derefter kunne ilten trænge ind i det metalliske glas, siger Marcel Somers.

”Iltning” af materialet overraskede
Forskerne opdagede i den proces noget meget overraskende, nemlig at det metalliske glas ikke blot som forventet udvidede sig på grund af iltoptaget og blev hårdere. Men også at små krystaller af rent sølv og kobber fra materialet blev dannet på overfladen. Når der opstod små revner på grund af materialets udvidelse ved iltindsætningsprocessen, så opstod disse kobber- og sølvkrystaller inde i selve revnerne og ”forseglede” effektivt revnen. Materialet fik dermed en selvreparerende effekt.

- Den selvreparerende effekt var en stor overraskelse for os. Den er videnskabelig set yderst spændende og ikke noget, man ofte ser, hvilket den store interesse fra fagfæller inden for området også afspejler. En ulempe ved behandlingen er dog, at den gør den inderste del af materialet, som forbliver glas, relativt sprødt, så det let kan gå i stykker, siger Marcel Somers.

Læs også: Stor interesse for dansk database over 2D-materialer

Næste skridt for forskerne bliver derfor at undersøge, om de kan genvinde de oprindelige egenskaber i kernen ved en såkaldt ”foryngelse” af materialet. Forskere fra Cambridge Universitet har påvist, at en sådan ”foryngelse” kan opnås ved at nedkøle det metalliske glas til meget lave temperaturer.

- Lykkes det, står vi med et meget unikt materiale, som kan betyde et gennembrud i anvendelsen af metallisk glas, siger Marcel Somers, der nævner, at blandt andet Apple har udvist interesse for overfladehærdning af metallisk glas til anvendelse i smartphones.

Forskerne på DTU håber at kunne fortsætte arbejdet i samarbejde med blandt andet Nanyang Teknologiske Universitet i Singapore, der også besidder stor ekspertise inden for denne gren af materialeforskning.

Mere om: DTU
Hold dig opdateret med Jern & Maskinindustrien

Ja, jeg accepterer Nordiske Mediers betingelser og kommunikationsvilkår

Er du abonnent? Bliv abonnent

Med et abonnement får du ubegrænset adgang til online avisen. Læs avisen online

Kommentarer (0)

JOB i FOKUS

Forsiden lige nu
Plus

Industrien udnytter corona-krise til mere automation

Flere store danske industrivirksomheder bruger coronakrisen til at sætte gang i automations-projekter. Det betyder, at Bila kører videre med fuld bemanding

Plus

Værktøjssliber vokser på det danske marked

TN Værktøjsslibning er vokset med et par procent på det danske marked under corona-krisen. Eksporten af specialværktøjer til flyindustrien er derimod hårdt ramt

Plus

Tre faktorer styrker mekanikfabriks konkurrenceevne

Top 50: Se metalindustriens højeste lønkompensationer

Plus

Sørens tandhjulsfabrik kan købes: Hensigt vigtigere end penge

Tysk CNC-gigant opruster i Danmark

Nyhedsbrev

0 modtager dagligt nyhedsbrevet.

Annoncér i nyhedsbrevet
Se det seneste nyhedsbrev.

Okuma køber op

Online Avis Arkiv

Specialistrådgivning sikrer bedre udnyttelse af svejsemaskiner hos Brimas

Kartoffeloptager fik den store tur

Hjemtagning giver nye maskinbehov

Ny 5-akset kører 24 timer i døgnet

Plus

Forbereder sig på at løfte 1000-tons-komponenter

Plus

Toftlund satser på robotter og automatisering

Toftlund Maskinfabrik har en lang historie med automatisering. Virksomheden har netop købt sine to første robotter. De fungerer godt, og de muliggør automatisering ned til serier på kun fem styk

Plus

Familieejet virksomhed: “Vi bærer rundt på 100 års historie - det forpligter"

Den familieejede, maritime virksomhed Hans Jensen Lubricators har eksisteret i mere end 100 år og forsøger at udvikle forretningen

Plus

Børge Carlsen er endelig klar med sin runde elevator

Plus

Købte livsværket tilbage og kom på ret kurs

Plus

Mærsk-donation til historisk motorsamling

Med 1,5 mio. kr. i baglommen fra A.P. Møller Fonden kan lokale ildsjæle komme videre med de store visioner for Motorfabrikken Marstal

Fremtidens Automation
Dansk robotfirma får stor ordre til amerikansk bilindustri

Fremtidens Automation
Stor interesse for Robotbrag

Fremtidens Automation
Gibotech opgraderer svensk anlæg

Fremtidens Automation
Lynhurtig pick-and-place af rejer og småkager

Fremtidens Automation
Danske robotmuskler slår hul til markedet

Plus

Kamstrup: - Vi skaffer nye ordrer rent virtuelt

MaskinFokus
CNC-robotspecialist har vokseværk

MaskinFokus
Værktøjssliber investerer - tredje nyindkøbte CNC-maskine er ankommet

MaskinFokus
Metal 3D-print baner vejen for ny seksvejs ventil

Digital svejse-log skaber begejstring

MaskinFokus
Brændselsceller kræver fræs fra øverste hylde

Plus

DI: Vi ser en tendens mod second sourcing

Plus

Nu jagter industrien danske underleverandører

Fremtidens Automation
Virtuel automationsmesse slår dørene op

Carsoe udvider direktionen

Coronakrise giver opkøbspause hos AVK

Sømfabrik har sendt 53 medarbejdere hjem

Lindab udvider i Haderslev

Fremtidens Automation
Nu pakker robotten på alle palle-størrelser

Se alle Medlemmernes egne nyheder

Breaking News! AVN Hydropower overtager servicecenter!

Bagger-Nielsen opruster igen

Britiske Autodesk vælger bott

GenstartNU

Hein & Sønner A/S, DAMRC og Innovationsfonden i samarbejde

Produktionsoverblik - hvor som helst og når som helst

SMC bliver virtuel på verdens største online cobot event

Vinkøleanlæg uden udedel - stabil kølig temperatur

JUNI-tilbud fra TP Måleteknik.

App til produktions-(re)planlægning - til MS 365 BC

Klemme- aggregater

Kugleventiler til forskellige applikationer - ProMetal

Ét år til EOT 2021: Flere nyheder på programmet

Særpris på SOLIDWORKS - spar lige nu op til 40 %

Serie af webinarer målrettet life science sektoren

”Vi behandler dem sådan, at de ikke kommer tilbage”….

TRISTAR tårn ventilation

Reparation og renovering

Påfyldning og dosering uden sedimentering  

AB Electric sætter lys på 24.000 m2

Tips til at få mest ud af UV-teknologi

Få den lovpligtige arbejdsmiljøuddannelse her

Camilla Haustrup Hermansen ny i FFI bestyrelsen

Løft sikkert med kæde

Er du klar til årets virtuelle Inventor 2021-lancering?

Send til en kollega

0.188