カリフォルニア工科大学が最新の金属ガラス加工技術を開発

鋼やチタンよりも強度に優れ、柔軟性に優れた金属ガラス。 携帯電話製造業や航空機部品製造業などに最適な素材です。 そして現在、カリフォルニア工科大学は最新の金属ガラス加工技術を開発し、金属ガラス加工をプラスチック加工と同じくらい安価にできるようになりました。 この新しい技術は、毎秒 100 万度の周波数で金属ガラスを加熱し、数ミリ秒以内に簡単な成形効果を達成できます。

金属ガラスのこれまでの製造プロセスでは、材料の結晶相を超える融点に達することで金属合金を加熱します。これには通常、摂氏 1000 度を超える温度が必要です。その後、溶融金属は鋼の型に鋳造されてから冷却され、結晶。 しかし問題は、通常の鋼製金型は一般に摂氏約 600 度の温度にしか耐えられないことです。 そのため、金型を頻繁に交換する必要があり、製造コストが急激に上昇してしまう。 また、1000℃の温度では液体の流動性が強いため、金属溶液が飛散したり壊れたりしやすく、部品にフローマーク欠陥が発生します。

そこで、研究者らは新しいオーミック加熱方法を採用しました。これは、強力な短パルス電流を加熱することにより、約 100 ミリ秒で約 1000 ジュールのエネルギーを伝達して金属合金を加熱するというものです。 このようにして、私たちは合金を以前よりも少なくとも 1,000 倍速く加熱できるようになります。 ジョンソンはそう言った。 これで、軟化したガラス溶液を型に流し込み、適切な温度に達するまでに必要な 0.5 ミリ秒を含め、わずか 1 ミリ秒で冷却できるようになりました。 屋外にさらされる場合を除き、成形品に傷や酸化の問題が発生しません。

さらに、この製造プロセスにより、研究者は以前は不可能だった溶融状態でこれらの材料を研究することも可能になります。 ジョンソン氏はまた、「急速放電整形と呼ばれるこの新技術は現在特許を取得しており、商業化に向けて開発中である」とも述べた。 彼と彼の同僚は、この成形技術を使用して新しい金属ガラスの製造を商業化するために、2010 年に GlassimetalTechnology という会社を設立しました。