Amorf kelime anlamı olarak kendine özgü bir biçimi olmayan demektir. Bu tanımdan yola çıkarak amorf metaller kristal düzeyden yoksun, 200-700 atom içeren kümeler halinde kısa düzene sahip metallerdir.
Amorf bir metal ilk olarak 1960 yılında Pol Duwez tarafından Altın(Au)(%75)-Silisyum(Si)(%25) alaşımını ani soğutması ile –saniyede bir megakelvin hızla- elde etmiştir. Bir camsı metalin oluşması tam bir sürpriz olmuştur. Nature dergisinde yayınlanan kısa bir makalenin ardından camsı metaller literatüre girmiş ve bu konuda araştırmalar başlamıştır.
1970’li yıllardan itibaren ticari hamleler başlamıştır. Metalik şeritler üretilmiştir. Başlarda çok yüksek soğuma hızları gerektiği için (yaklaşık 104-106 K/s) üretilen malzemenin boyutlarından birisi küçük oluyordu (aksi durumda yeterince soğuma hızı yeterli olmuyordu). Camsı metallerin endüstriyel uygulamalarda kullanılabilmesi için boyutlarının arttırılması gerekiyordu. Bu sebeple kalınlığın arttırılması ve yığın camsı metaller (Bulk Metallic Glasses) üretilmesi için araştırmalar başlamıştır. İlk kez yığın camsı metal 1974 yılında Pd-Si-Cu alaşımıdır. Bu alaşım 103 K/s soğutma hızında emme dökme yöntemiyle üretilmiştir. 1990’lara gelindiğindeyse saniyede sadece 1 Kelvin soğutma hızıyla üretilebilen metal alaşımları geliştirilmeye başlandı. Bu soğutma hızlarını metal kalıplar içerisinde bile elde etmek mümkün olduğu için bu dönemde kalınlığı birkaç santimetreye ulaşan metalik camlar üretilmeye başlandı.
Metalik cam üretmek için kullanılan alaşımların en iyileri zirkonyum ve paladyum içerenlerdir. Ayrıca demir, titanyum, bakır, magnezyum ve diğer metalleri içeren alaşımlardan da metalik camlar üretilebiliyor.
Amorf ( Camsı ) Metallerin Özellikleri
- Çok yüksek çekme ve basma dayanımına sahiptirler.
- Kristal düzene sahip alaşımlardan daha dayanıklıdırlar.
- Kuvvet altında uzamaları yüksektir (%2).
- Kristal düzene sahip alaşımlar da uzama %0.65 civarındadır.
- Sertlikleri çok yüksektir.
- Korozyon dayanımları mükemmeldir.
- Manyetik özellikleri çeşitli uygulamalar için idealdir.
- Biyouyumlu malzemelerdir.
- Yüksek sertliklerinden dolayı aşınmaya çok dayanıklıdırlar.
Kaynaklar :
http://www.bilimgenc.tubitak.gov.tr/makale/metalik-camlar
Bulk Metallic Glasses (Suryanarayana C., Inoue A.) 2011
Developments and Applications of Bulk Metallic Glasses (Inoue A., Wang X.) 2008
Bulk Metallic Glasses An Overview (Liaw P., Miller M.) 2008
https://www.nasa.gov/vision/earth/technologies/liquidmetal.html
