Amorphe Metalle entstehen durch das Schockfrosten von metallischen Schmelzen. Die Atome haben dabei keine Gelegenheit, ein kristallines Gitter zu bilden und erstarren ungeordnet (amorph). Da bei diesem Prozess die Phasenumwandlung von flüssig zu fest unterdrückt wird, bilden sich beim Erstarren keine Kristallisationskeime. Diese Fehler in der Gitterstruktur von herkömmlichen Metallen beeinflussen die mechanischen und elektromagnetischen Eigenschaften und führen beispielsweise dazu, dass das Material eine erhöhte Neigung zu Korrosion zeigt, spröde ist oder schneller reißt. Durch die Verwendung amorpher Metalle können diese Risiken vermieden werden.
Amorphe Metalle
Amorphe Metalle, auch amorphe Legierungen oder metallische Gläser genannt, sind unterkühlt gefrorene metallische Flüssigkeiten. Sie weisen Werkstoffeigenschaften auf, die sich normalerweise gegenseitig ausschließen, d. h. hohe Härte und Festigkeit bei gleichzeitig hoher Elastizität.
Was sind Amorphe Metalle?
Was macht Amorphe Metalle so einzigartig?
Erklärvideo: Amorphe Legierungen von Heraeus AMLOY
Da bei amorphen Metallen keine Gitterstrukturen vorhanden sind, bilden sich keine Korn- und Phasengrenzen. Das Material zeigt ausgezeichnete mechanische Eigenschaften, ist überdurchschnittlich korrosionsbeständig, biokompatibel und verhält sich isotrop. Aus diesem Grund sind metallische Gläser, wie amorphe Metalle auch genannt werden, hervorragend für eine Vielzahl von High-Tech-Anwendungen geeignet und zum Beispiel interessant für verschleißfeste Antriebskomponenten, stabile Federungen, Membranen für Sensorik oder Gehäuse für Unterhaltungselektronik.
Welche Eigenschaften haben Amorphe Metalle?
Mechanische Eigenschaften Amorpher Metalle
Amorphe Metalle bieten Eigenschaften in einzigartiger Kombination, die in konventionellen Materialien so nicht vorgefunden werden.
Amorphe Metalle vs. Stahl: In unserem Video zeigen wir Ihnen, wie elastisch amorphe Metalle im Vergleich zu Stahl sind.
- Hohe Festigkeit kombiniert mit hervorragender Elastizität (zweimal höher als Stahl)
- Hohe Oberflächengüte
- Hohe Härte und damit geringer Abrieb (vergleichbar mit Keramik)
- Isotrope Eigenschaften
- Geringe elektrische Leitfähigkeit
Durch diese Eigenschaften können amorphe Metalle gut für stark beanspruchte Komponenten, wie Scharniere oder Getriebeteile verwendet werden.
Amorphe Metalle zeigen hohe magnetische Durchlässigkeit
- Elektrischer Widerstand ist fast temperaturunabhängig
- Leicht zu magnetisieren und zu entmagnetisieren
Durch diese Eigenschaften können amorphe Metalle optimal in Anwendungen für E-Motoren und EMI-Abschirmungen verwendet werden.
Chemisch und medizinisch
- Hohe Korrosionsresistenz durch das Fehlen von Korngrenzen und kristallinen Strukturen
- Biokompatibilität einiger Legierungen (zertifiziert nach ISO 10993-5 und ISO 10993-12)
Durch diese Eigenschaften können amorphe Metalle hervorragend für medizinische Instrumente oder Implantate aber auch für Bauteile in korrosiven Umgebungen eingesetzt werden.
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