Аморфные металлы начали изучать еще в 1960-х годах в Калифорнийском технологическом университете. Позже практически все мировое научное сообщество было вовлечено в научные разработки металлического стекла. Развивая и преумножая опыт советских ученых, специалисты из НИТУ «МИСиС» пришли к удивительному результату. При помощи своих коллег из японского университета Тохоку они разработали технологию, позволяющую получать при скорой кристаллизации так называемые наночастицы (10 нм) алюминия в форме сферы. Сотрудник МИСиС Андрей Базлов сообщил, что твердость при таком виде кристаллизации практически в два раза выше, чем при медленном ее течении.
Металлическое стекло считают материалом новой эры металлургии. Так как в нем нет кристаллической решетки, оно имеет свойства, которыми не могут похвастаться обычные сплавы. Применение аморфных металлов может позволить увеличить качество большого перечня устройств и приборов. Так, например, повышается надежность и точность всевозможных датчиков, сердечники трансформаторов становятся более устойчивыми в работе и более продуктивными, а сверхпрочные композиты позволяют по-новому взглянуть на будущее конструкторского дела. Конечно, до идеала еще далеко, ведь при высокой твердости металлическое стекло весьма хрупкое. Поэтому научное сообщество прикладывает усилия к поиску технологий, которые позволят добиться большей пластичности материалов.
Андрей Базлов рассказал, что в процессе лабораторных исследований было обнаружено влияние скорости нагрева аморфного металла на то, какой материал в итоге получится.
Несмотря на то, что хрупкость материала остается без изменений, господин Базлов в этом все равно видит хороший результат. Так как традиционно наноалюминий изготавливают путем взрывного диспергирирования или же осаждают из газовой фазы за счет вступления подложки алюминия в реакцию с газовой средой. Эти процессы весьма трудоемкие и требуют огромного количества энергии. А в способе, разработанным нашими и японскими учеными, такой материал получается путем литья и отжига с некоторыми изменениями в технологии.
При этом для производства не требуется возведение уникальных цехов и монтаж специального оборудования. Технологическое состояние металлургической промышленности уже позволяет получать нужный материал. Для извлечения наноалюминия нужно будет разрушить аморфную составляющую металла, например, при помощи шаровой мельницы, таким образом оделив необходимые частицы металлического стекла. Применение на практике результатов этого технологического достижения напрямую связано с уникальными свойствами наноалюминия: экзотермическая реакция начинается уже при 660 °С. Скорость детонирования выше примерно на 34 %, что позволяет использовать его при изготовлении топлива для космических ракет, тем самым увеличивая его импульс почти в два раза. Так как размер наночастиц одинаковый, это позволяет использовать металлическое стекло для производства композитных материалов, в том числе катализаторов.
Андрей Базлов отметил, что эта технология производства может быть применима для создания других сплавов алюминия аморфного типа, что позволит разработать новые прорывные композитные материалы.
