新型钢材——“金属玻璃”

美国橡树岭国家实验室的专家最近研制成一种称为“金属玻璃”的新型钢材。在正常条件下，这种钢材的硬度是常规钢材的两倍，而且具有抗腐蚀性、有磁性以及强度高等特性。

这种钢材具有的品质与普通钢材不同，其特殊之处在于结构。传统钢材中的铁原子和碳原子的排列是有序的，而新型钢材则不是如此，它的结构没有规律性，各部分之间的联系似乎很混乱。在常规钢里加入铬、钴、钼、镁和硼，就可以得到一种新的、非晶质材料。美国冶金化学研究中心的Patric-Algee指正∶这是一种只有玻璃才具有的特点。所以人们称这种钢材和其他非晶质金属为“金属玻璃”。

在传统玻璃中，获得这种特性靠的是二氧化硅混合物的突然冷却。由于突然冷却，液体来不及结晶，于是原子便成无序排列状态了。要生产出“金属玻璃”，冷却的速度需要更快∶每秒钟需降温几百万度。专家们采取的第一个办法是将燃化的碳铁合金倒在冷却的铜轮上。随着铜轮的转动，铜轮上形成了簿簿一层碳铁合金。由于很簿，所以这种碳铁合金能被迅速冷却，于是便得一种其结构为非晶质的材料。

但这样生产的“金属玻璃”在应用方面有其局限性(目前主要用于生产电子元件)。用这么簿的金属玻璃怎么能建造钢柱或装甲?于是美国和日本的一些科研小组开始研究生产“大块”非晶质材料的方法。他们探索出在已经很复杂的混合物中需加入的新物质及其比例，以便降低液化温度和推迟结晶时间。最后，美国专家发现金属钇可以解决这个问题∶加入1.5%的钇可以使混合物的熔化温度下降，这大大有助于生产非晶质材料所需要的迅速降温。

这种新型钢材具有的优点使军事界和体育界人士惊喜不已，可以利用它生产防弹背心式装甲，而这种防弹背心式装甲不但不会被枪弹击穿，还可以使枪弹反弹回去；可以生产网球拍或高尔夫球杆。此外，由于这种钢材的原子之间几乎没有间隙，氧气无法渗入，因而不会被腐蚀，这在珠宝业也有重要用处。