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    神奇公式秒杀全国11选5:铁基金属玻璃新突破:有望成为治污神器

    文章来源: 中化新网       发布时间:2018-11-13

    湖北十一选5开奖结果 www.tt1e.net 近日,来自澳大利亚埃迪斯科文大学的张来昌教授团队发现了一种铁基金属玻璃,这种材料看起来就像一片普通家用锡纸,但却可以有效去除污水中的有机物以及重金属。对处理染料工业以及矿业产生的污水带来了无限可能性。其研究成果发表在最新一期的国际期刊《先进材料》上。


    非晶态材料也叫无定形或玻璃态材料,这是一大类刚性固体,具有和晶态物质可相比较的高硬度和高粘滞系数(一般在10泊,即10帕·秒以上,是典型流体的粘滞系数的10倍)。但其组成的原子、分子的空间排列不呈现周期性和平移对称性,晶态的长程序受到破坏;只是由于原子间的相互关联作用,使其在几个原子(或分子)直径的小区域内具有短程序。由于至今尚无任何有效的实验方法可以准确测定非晶态材料的原子结构,上述定义都是相对而言的。制备非晶态材料的方法很多,最常见的是熔体急冷和从气相淀积(如蒸发、离子溅射、辉光放电等)。近年来又发展了离子轰击、强激光辐射和高温爆聚等新技术,并已能大规模连续生产。

    铁基金属玻璃新突破:有望成为治污神器


    作为一类特殊结构的刚性固体,金属玻璃具有比一般金属都高的强度(如非晶态 Fe80B20,断裂强度σF达37kgf/mm,为一般结构钢的七倍多);而且强度的尺寸效应很小。它的弹性也比一般金属好,弯曲形变可达50%以上。硬度和韧性也很高(维氏硬度HV一般在1000——2000左右)。


    低含铬的铁基金属玻璃(如Fe27Cr8P13C7)的抗腐蚀性远比不锈钢为好。由于原子排列的长程无序,声子对传导电子散射的贡献很小,使其电阻率很高,室温下一般在 100μΩ·cm 以上,电阻率的温度系数很?。ǖ陀凇?0K);在0K时具有很高的剩余电阻。在某些非晶态合金中(如PdSiCr),电阻在电阻温度曲线T=Tm时存在一个极小值,当T<Tm时,电阻随温度降低而升高,类似于晶态稀释合金中的近藤效应,其机制尚不清楚。


    现已报道的非晶态急冷超导合金有15种,其超导转变温度为1.5——8.71K,比晶态超导体为低,其特点是耐辐照能力远比晶态为强。以过渡金属(铁、钴、镍)为基质的金属玻璃具有优异的软磁性能(见磁性材料),高导磁率和低交流损耗,远优于商用硅钢片,可和坡莫合金相比,如(Fe4Co96)(P16B6Al3)非晶态合金的矫顽力Hc≈0.13Oe,剩磁Br≈4500G,有可能广泛应用于高、低频变压器(部分代替硅钢片和坡莫合金)、磁传感器、记录磁头、磁屏蔽材料等。


    经过研究,玻璃内部结构没有“空间点阵”特点,而与液态的结构类似。只不过“类晶区”彼此不能移动,造成玻璃没有流动性。我们将这种状态称为“非晶态”。严格地说,“非晶态固体”不属于固体,因为固体专指晶体;它可以看作一种极粘稠的液体。因此,“非晶态”可以作为另一种物态提出来。除普通玻璃外,“非晶态”固体还很多,常见的有橡胶、石蜡、天然树脂、沥青和高分子塑料等。


    然而,并不是所有材料都能从快速冷却的熔融合金中得到完全非晶结构。如何有效利用部分晶态化的非晶材料成为一项新课题。


    张来昌团队研究发现,在双氧水和完全晶态化铁基材料共同作用下,能快速降解亚甲基蓝染料。他们采用高温热处理的方法,将金属玻璃中原有的无序结构重新排列,从而得到一种蕴含多相金属间化合物的晶体材料。在热处理的过程中,随着温度的升高,形成的晶?;岢中龃?,这为电子在晶粒内部的快速转移提供了便捷通道。而且,因为多相金属间化合物存在着明显的电势差,容易在材料的内部形成无数微小的原电池,从而使电子在反应过程中自发产生转移。在污水处理中,快速的电子转移能使污染物有效转化为水、二氧化碳、无机小分子等无害物。也就是说,电子转移越快,去污效率越高。


    实验结果表明,这种铁基金属材料比现有去除重金属以及染料等有机物的技术都要快。据统计,使用这种新型材料处理1吨污水成本只需15美元左右。更重要的是,块状条带的形式更有利于实际应用,其可循环次数在5次以上,有着可观的经济效益。


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