“速冻”金属

金属晶体在温度达到熔点时，便熔化为液态。当液态金属逐渐冷却，金属原子会按一定规则进行排列，又形成晶体。可是，当液态金属急速冷却时，会出现什么结果呢？

20世纪60年代，有人就用超高温急冷的方法，使液态合金（70%金、30%硅）中的原子来不及规则排列就变为固态了。结果意外地发现，这种固态合金却有许多不寻常的优良性能。人们称它为非晶质合金。

从传统观念出发，原子处于规则排列的晶体才更能抗拒外力作用，具有高强度。而原子堆砌处于无序状态时，似乎就不会有较高的强度。然而事实正好相反，非晶质合金的优良性能之一就是具有高强度和高韧性，可以进行冷轧，合金的薄带还可以反复弯曲180°而不断裂。非晶质合金抗腐蚀性极好，大大超过了晶质不锈钢。有人做过这样的试验，把常用不锈钢放进10%的氯化铁溶液中，40℃时腐蚀速率为17.8毫米/年，60℃时为120毫米/年。而非晶质合金（含铁、铬、磷、碳合金）在上述情况下年腐蚀速率均为零。此外，非晶质合金还具有很高的电阻率，有的合金还可以做催化剂和吸氢材料。非晶质合金代替硅钢片做变压器的铁芯，可以节约三分之一的能源。

在新型金属材料中，各具特色的新面孔还有很多。例如，比铝还轻的铍，具有比热大、刚度高、可在较高温度下工作的优点。美国在宇宙飞船和洲际导弹中用它制造吸热装置、壳体、框架等，就取得了较好的效果。又如，用金属做基体，硼纤维、碳纤维或碳化硅纤维做增强体的复合材料，具有耐高温、耐磨损、导电导热、不老化等优越性，近年来发展很快，特别是铝基复合材料，已在航空工业中得到很好的应用。此外，还有为氢能源的利用创造必要条件的储氢金属；能在外力作用下，拉长上百倍也不断裂的超塑性金属；强如钢铁、声似胶木的新结构材料减震金属以及性能优越的金属间化合物等等。所有这些，都为金属材料的发展谱写了新篇章。