液态金属

液态金属合金具有许多理想的材料特性，包括高拉伸强度，出色的耐腐蚀性，非常高的恢复系数和出色的抗磨特性，同时还可以在类似于热塑性塑料的工艺中进行热成型。尽管有名称，但它们在室温下不是液体。

该合金是加州理工学院对非晶态金属进行研究的最终结果。它是一系列实验合金中的xxx个，可以在相对较慢的冷却速率下获得非晶态结构。非晶金属过，但仅在小批量，因为冷却速率需要是在每秒百万度而做出之前。例如，非晶金属线可以通过淬火来制造旋转盘上的熔融金属流。由于Vitreloy允许如此缓慢的冷却速度，因此可以生产更大批量的产品。最近，液态金属产品组合中添加了许多其他合金。这些合金在重复加热后也保持其非晶态结构，使其可用于多种传统机械加工工艺中。

由Atakan Peker博士创建的液态金属包含大小截然不同的原子。它们形成具有低自由体积的致密混合物。与结晶金属不同，没有明显的熔点突然降低的熔点。Vitreloy的行为更像其他玻璃，其粘度随着温度的升高而逐渐降低。在高温下，它表现为可塑性，可以在铸造过程中相对容易地控制机械性能。粘度阻止原子充分移动以形成有序晶格，因此即使在热成型后，材料仍保持其非晶态性质。

合金具有较低的软化温度，无需复杂的精加工即可铸造复杂的形状。铸造后立即的材料性能要比常规金属好得多。通常，铸造金属的性能比锻造或锻造金属差。该合金还可以在低温（最早的配方为400°C或752°F）下延展性，并且可以成型。低的自由体积还导致冷却期间的低收缩。由于所有这些原因，液态金属可以使用类似于热塑性塑料的工艺制成复杂的形状，^[3]这使得液态金属成为许多通常使用塑料的应用的潜在替代品。

由于其非晶态结构，液态金属比组成相似的钛或铝合金硬。锆和钛基液态金属合金的屈服强度超过1723 MPa，几乎是传统结晶钛合金（Ti6Al4V为830 MPa）的两倍，强度约为高强度钢和一些高度工程化的块状复合材料。但是，早期的铸造方法引入了微观裂纹，这些裂纹是裂纹扩展的绝佳场所，这导致Vitreloy像玻璃一样易碎。虽然很强，但这些早期批次在被击中时很容易破碎。更新的铸造方法，合金混合物的调整以及其他变化都改善了这一点。

缺乏晶界有助于显示出高的屈服强度。在演示中，掉落在非晶态钢上的金属球的弹跳时间明显长于掉落在结晶态钢上的相同金属球的弹跳时间。

金属玻璃中缺乏晶界消除了晶界腐蚀，这是通过沉淀硬化和敏化不锈钢生产的高强度合金中的常见问题。因此，液态金属合金由于其机械结构以及合金中所使用的元素，通常具有更高的耐腐蚀性。机械硬度、高弹性和耐腐蚀性相结合，使液态金属耐磨。

尽管在高温下很容易发生塑性变形，但在灾难性故障发生之前在室温下几乎没有发生塑性变形。由于即将发生的故障并不明显，因此这限制了材料在可靠性要求严格的应用中的适用性。该材料还容易因裂纹扩展而导致金属疲劳。具有无定形基体和韧性树枝状晶相增强物的两相复合结构，或由其他材料的纤维增强的金属基复合物可以减少或消除这一缺点。

液态金属具有许多通常在任何一种材料中都找不到的功能。这使得它们在各种应用中很有用。

Liquidmetal最早的商业用途之一是在该公司生产的高尔夫球杆中，其中高弹性金属用于球杆表面的某些部分。这些产品受到用户的高度评价，但后来产品被淘汰，部分原因是原型在少于40次点击后就破裂了。从那时起，液态金属出现在其他运动器材中，包括高尔夫球的核心、滑雪板、棒球和垒球棒以及网球拍。

铸造和模制的能力以及高耐磨性也导致Liquidmetal 在某些应用中被用作塑料的替代品。它已被用于对最新型号的外壳SanDisk公司 “的Cruzer钛” USB闪存驱动器以及它们的Sansa线闪存为基础的MP3播放器，以及一些外壳手机，喜欢豪华的Vertu产品等增强了消费类电子产品。Biolase牙科激光Ilase 使用了液态金属和Socketmobile环形条形码扫描仪。显然，液态金属还被用于制造由Apple Inc.制造的，在美国销售的某些iPhone 3G 的SIM卡弹出器工具。苹果公司这样做是为了测试使用这种金属的可行性。它们保持无刮擦的表面的时间比竞争材料更长，同时仍然制成复杂的形状。同样的品质使其可以用作工业机械的防护涂料，包括石油钻杆和电厂锅炉管。华硕在其华硕ZenFone 6（2019）上使用了Liquidmetal作为翻转相机 。