Исследовательский проект по созданию новых конструкционных материалов получил финансирование в размере 25 миллионов рублей.
Металлические стёкла это металлы или сплавы без традиционной кристаллической структуры. Это, по сути, застывшая жидкость однородный аморфный материал, похожий в данном аспекте на классические оконные стёкла. Они были получены во второй половине 20 века. Но бум исследований начался 20-25 лет назад, когда удалось получить массивные отливки, названные объёмными металлическими стеклами.
Металлические стёкла обладают в среднем в 2 раза большими прочностью по сравнению с кристаллическими сплавами близкого химического состава, а также упругостью, более высокой коррозионной стойкостью (в том числе по отношению к кислотам, морской воде), повышенными твердостью и износостойкостью. Это обуславливается тем, что в металлических стёклах нет зёренной кристаллической структуры и, соответственно, границ зёрен, из которых состоят типичные кристаллические материалы, в частности, металлы.
Известные на сегодня метстекла обладают низкой пластичностью, особенно в виде макроскопических изделий. Металлические стекла занимают промежуточное положение между кристаллическим металлом (сплавом), который очень вязкий и может легко деформироваться, и оконным стеклом, которое не может деформироваться пластически.
Задача, которая стоит перед объединённой исследовательской группой, это повысить пластичность и вязкость разрушения объёмных металлических стёкол, сделав их более устойчивыми к разрушению при деформации. Для этого будут использоваться материалы-гибриды — двухфазные соединения типа металлическое стекло-металлический кристалл, металлическое стекло-полимер, металлическое стекло- квазикристалл. В этом случае материал сочетает свойства и металлического стекла с его прочностью, твердостью и износостойкостью, и пластичность металлического кристалла или полимера. Если скомбинировать металлическое стекло и полимер, то можно получить дополнительно такие свойства, как меньший вес материала и, соответственно, его большую удельную прочность
Усилия группы учёных из порядка 30 специалистов будут сконцентрированы, в первую очередь, на лёгких металлах с высокой удельной прочностью, в частности, на сплавах титана и магния. Также исследователям предстоит решить вопрос высокой стоимости метстекол, снизив ее.
Металлические стёкла являются перспективным материалом для аэро-космической отрасли, автомобилестроения, микромеханики (в том числе — для часов, смартфонов, микромоторов и других устройств, где важна высокая износостойкость и высокое качество поверхности). Уже сегодня из метстекол делают спортивные товары, например клюшки для гольфа или ракетки. В силу своей высокой коррозионной стойкости металлические стёкла из титана проходят испытания в качестве имплантатов в медицине, а также для изготовления хирургического инструмента
