Можно ли смешивать стекло с металлическим сплавом?

Если вы имеете в виду стекло, смешанное со сталью, когда они оба жидкие, это будет твердо. Это будет немного похоже на смешивание воды с маслом, вы просто не получите однородного раствора, лучшее, что вы можете получить, это маленькие пузырьки. См. флоат-метод изготовления стекла .

Пузыри будут иметь несколько эффектов

1. Неоднородности в стали снижают ее прочность
2. Различное тепловое расширение может сделать эту трещину во время производства.
3. Сварка, шлифовка и термообработка будут значительно сложнее
4. Затупили бы сверла

Тем не менее, есть два примера «смешивания» металла с кремнеземом / стеклом для достижения хорошего эффекта:

1. Железо-кремниевая релейная сталь, используемая для сердечников трансформаторов.
2. Gorilla Glass — вовсе не железо, а калий. Оказывается, используя соли калия , можно превратить калий в стекло. На самом деле, это также происходит в методе с плавающей запятой. В этой статье это описано более подробно, а также упоминается железо, но я признаю, что это слишком сложно для меня. Во всяком случае, это создает стекло с небольшим количеством металла , а не наоборот.

Основным элементом в стекле является кремний, и есть некоторые сплавы стали с добавлением небольшого процента кремния, но это не стекло.

http://metals.about.com/od/metallurgy/a/The-Effect-Of-Alloying-Agents-On-Steel-Properties.htm

Сталь – это, по сути, железо и углерод, легированные некоторыми дополнительными элементами.

Процесс легирования используется для изменения химического состава стали и улучшения ее свойств по сравнению с углеродистой сталью или корректировки их в соответствии с требованиями конкретного применения.

Преимущества легирующих добавок для стали:

Различные легирующие элементы по-своему влияют на свойства стали. Некоторые из свойств, которые можно улучшить с помощью легирования, включают:

Стабилизация аустенита: такие элементы, как никель, марганец, кобальт и медь, увеличивают диапазон температур, в котором существует аустенит.

Стабилизирующий феррит: хром, вольфрам, молибден, ванадий, алюминий и кремний могут снижать растворимость углерода в аустените. Это приводит к увеличению количества карбидов в стали и уменьшению температурного диапазона, в котором существует аустенит.

Карбидообразование: многие второстепенные металлы, включая хром, вольфрам, молибден, титан, ниобий, тантал и цирконий, образуют прочные карбиды, которые в стали повышают твердость и прочность. Такие стали часто используются для изготовления быстрорежущей стали и инструментальной стали для горячей обработки.

Быстро охлаждая расплавленные металлы до того, как они смогут кристаллизоваться и образовать регулярные атомные ряды, характерные для металлов, вы создаете « металлическое стекло », физические свойства которого отличаются от свойств металлов, формируемых традиционным способом.

https://en.wikipedia.org/wiki/Аморфный_металл#Свойства

Аморфные металлы имеют более высокий предел текучести при растяжении и более высокие пределы упругой деформации, чем поликристаллические металлические сплавы, но их пластичность и усталостная прочность ниже. Аморфные сплавы обладают множеством потенциально полезных свойств. В частности, они, как правило, прочнее кристаллических сплавов аналогичного химического состава и могут выдерживать большие обратимые («упругие») деформации, чем кристаллические сплавы. Прочность аморфных металлов напрямую зависит от их некристаллической структуры, которая не имеет дефектов (например, дислокаций), ограничивающих прочность кристаллических сплавов. Один из современных аморфных металлов, известный как Витрелой, имеет прочность на растяжение почти в два раза выше, чем у высококачественного титана. Однако, металлические стекла при комнатной температуре не являются пластичными и имеют тенденцию к внезапному разрушению при нагрузке на растяжение, что ограничивает применимость материала в приложениях, критически важных для надежности, поскольку надвигающийся отказ не очевиден. Поэтому существует значительный интерес к получению композитов с металлической матрицей, состоящих из металлической стеклянной матрицы, содержащей дендритные частицы или волокна пластичного кристаллического металла.

Лучшее предположение: это сделало бы сталь хрупкой, как это делает углерод.

Вся причина, по которой металлы пластичны и гибки, заключается в том, что слои атомов могут скользить друг над другом и между собой. Это возможно благодаря металлическим связям, которые в основном состоят из положительно заряженных ионов в облаке общих электронов. Неметаллы, такие как кремний, этого не делают; атомы металла разного размера действительно ведут себя подобным образом, но различия в размерах вызывают завихрения, которые ограничивают движение. Поэтому сплавы более жесткие, но более хрупкие, чем чистые металлы; сплавы с неметаллами, тем более, что неметалл не делится своими электронами с группой, а пытается вытянуть электроны из общих долей, чтобы завершить свою внешнюю оболочку.

Итак, стекло — это переохлажденная жидкость, состоящая в основном из диоксида кремния. SiO2 сам по себе достаточно стабилен, его температура плавления составляет около 1600°С, что аналогично температуре плавления железа. Ваш сплав выглядит как нержавеющая сталь, плавящаяся при температуре ~1300°C. Это означает, что ваше стекло не будет гладко смешиваться со сталью, что приведет к образованию комков стекла, окаймленных силикатом железа. Все, что сделано с этим, разрушится в стеклянных слоях при нагрузке. Материал будет твердым, как описано выше, но хрупким, как стекло. Похоже, силикаты железа не имеют никакого применения, кроме как в качестве источника железа при нагревании.

Если вы думаете об использовании стекла для защиты железа, как я подозреваю (ваша комбинация предполагает, что вы пытаетесь сделать новый вид стали, устойчивой к окислению), вам может быть лучше покрыть готовый продукт силикатом, например , жидкое стекло , смешанное с оксидом кальция, с образованием силиката кальция.

PS, Концентрация углерода в стали должна быть 1% или меньше. См. также Нержавеющая сталь

у нас уже есть металлокерамика, сегодня я прочитал о сплаве пластмасса-медь (точно).

Сталь – это сплав железа и других элементов.

Так что это не металл, чтобы участвовать в другом сплаве в качестве элемента. Таким образом, этот новый сплав не будет ни сплавом для плавки стали, ни новым видом стали (из-за кремния, предыдущий ответ).

Типичное кованое железо на самом деле содержит некоторые кремниевые стекловидные частицы (несколько%). Они ухудшают механическую прочность, делают ее анизотропной, но значительно повышают коррозионную стойкость.

Я смотрел какое-то видео о том, как делать листы для самолетов, они смешивали алюминий со стеклом, но стекло сначала расплавляли, чтобы сформировать эластичные нити, а затем плели и добавляли в расплавленном виде к алюминию в печи.