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金屬玻璃專文
台科大技轉中心FIND研究員:曾思穎
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金屬玻璃又稱作是非晶材料,是在液態熔融金屬的狀態下,急速冷卻(冷卻速度為 106 K/s)而得到的非晶態金屬或是合金,因結構與玻璃相似而得名。金屬玻璃因為與一般金屬的結構不同,在力學、電學、磁學等多方面,都有獨特的優良性質,能夠廣闊應用在各種領域的產品,例如:高爾夫球頭、光學連接器、手術醫療器材等,是各國近年來積極研究開發的新型材料之一。

 

近乎完美的特性
‧高強度、高硬度,同時具有高韌性
金屬玻璃具有極佳的抗拉強度及抗彎延展性;且其強度及硬度都大於一般金屬,甚至與最好的冷拉鋼絲相當。

‧高耐蝕性、耐磨損、抗菌功能
因為在金屬玻璃的結構上,沒有一般金屬的位錯或是雜質偏折等缺陷,不會發生局部腐蝕,而是會形成均勻的鈍化膜。另外加上其抗菌功能,可以用來製造高附加價值的手術醫療器械。

‧高軟磁性、高導磁率、零磁感、低鐵損
具有優良的磁學特性、可以應用在儀表測量、功率變壓器或是磁芯材料中,甚至因為具有良好的導電性及抗腐蝕性,可以應用在燃料電池的金屬電極板元件,開發出品質好且壽命長的燃料電池,對於綠能產業的發展是一大進步。

‧生產成本低、優良的加工特性
大部分的金屬玻璃是由液態急速冷凍而成,其製作流程簡單、原料及生產的成本低。另外,其優良二次加工特性,使金屬玻璃可以廣泛應用於製造多種產品上。

金屬玻璃是一種發展潛力大的新型材料。有高光輝度的金屬質感,更具有超越一般金屬優良的獨特性質:高強度、高硬度、高韌性、高耐蝕性、高軟磁性,加上其優良加工特性,可應用的領域廣,例如:3C用品、醫療及運動器材,甚至是軍事武器。製造的所需成本低,卻有如此諸多的用途,金屬玻璃必是未來材料界的新寵兒。

台灣科技大學多次舉辦金屬玻璃國際研討會,更於2009年主辦金屬玻璃海峽兩岸學術研討會,目前由材料科學與工程學系的朱瑾教授與顏怡文副教授領軍,帶領台灣科大團隊參與金屬玻璃的研究與計畫。

朱瑾教授
專長為金屬及薄膜材料、濺鍍製程,以及材料分析。近來更積極研究金屬玻璃的相關領域,目前相關專利非晶薄膜提升金屬玻璃基材之彎曲韌性及延性研究正在申請中。
個人網址 http://homepage.ntust.edu.tw/jpchu/

顏怡文副教授
專長為固態氧化物燃料電池、奈米科技,以及薄膜材料。目前相關專利鋯-鋁-銀三元金屬玻璃系統之組成範圍正在申請中。
個人網址http://homepage.ntust.edu.tw/YWYEN/

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