アモルファス合金は、金属融液を瞬間凍結させることで形成されます。原子は結晶格子を形成する機会がないまま、無秩序な状態で凝固します。この状態がアモルファス構造です。 この過程では液体から固体への相変化が抑えられているため、凝固時に結晶化核が形成されません。従来の金属に見られる格子構造に欠陥があると、通常、機械的特性や電磁的特性に影響を与え、例えば、腐食しやすく、脆くなったり、割れやすくなります。 アモルファス合金を使用することで、このようなリスクを回避することができます。
アモルファス合金
アモルファス合金は、アモルファス金属やバルク金属ガラスとも呼ばれ、過冷却された凍結金属液体でです。アモルファス合金は、高硬度、高強度、高弾性など、通常では考えられないような材料特性があります。
アモルファス合金の特徴とは?
チュートリアル「既存の限界を克服するアモルファス合金」
アモルファス合金は格子構造を持たないため、粒界や相界が形成されません。
この材料は、優れた機械的特性を示すだけでなく、平均以上の耐食性、生体適合性、等方的な挙動を示します。
このような理由から、アモルファス金属や金属ガラスとしても知られるアモルファス合金は、様々なハイテク用途に最適で、例えば、耐摩耗性の駆動部品、, 安定した サスペンション、センサー技術のダイヤフラム、家電製品のハウジングなどにも適用することができます。
アモルファス合金の特性とは?
優れた機械的特性を持つアモルファス合金
アモルファス合金は、従来の材料にはないユニークな特性があります。
アモルファス合金と鉄との比較: アモルファス合金と鉄を比較(左は鉄、右はアモルファス合金)して、アモルファス合金の弾性を動画でご紹介しています。
- 高強度と優れた弾性の両立(鉄の2倍以上)
- 高い表面品質
- 高い硬度と低い摩耗性(セラミックに匹敵)
- 等方性
- 低い電気伝導率
このような特性から、アモルファス合金は、 ヒンジやギア部品などの高い応力を受ける部品によく使われます。
高い透磁率を持つアモルファス合金
- 電気抵抗はほとんど温度に依存しません
- 磁化・消磁が容易です
このような特性から、アモルファス合金は、電気モーターや電磁波シールド(EMI)用途に最適です。
化学特性や生体適合性を持つアモルファス合金
化学・医療分野において、アモルファス合金は次のような特徴があります:
- 粒界や結晶構造を持たないため、高い耐食性を有する
- 一部の合金の生体適合性(ISO 10993-5およびISO 10993-12認定)
このような特性から、アモルファス合金は、医療機器やインプラントだけでなく、腐食環境下の部品にも優れた性能を発揮します。