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Elastizität von amorphen Legierungen

Atomare Unordnung führt zu einzigartigen elastischen Eigenschaften

Die Elastizität amorpher Metalle ist ein wesentliches Unterscheidungsmerkmal gegenüber kristallinen Materialien. Aufgrund ihrer einzigartigen ungeordneten atomaren Struktur weisen amorphe Metalle außergewöhnliche elastische Eigenschaften auf, die sie für eine Vielzahl von Anwendungen sehr wertvoll machen.

Ein bemerkenswertes Merkmal amorpher Metalle ist ihre Fähigkeit, eine beträchtliche elastische Dehnung zu erfahren, wobei sie eine beeindruckende elastische Dehnung von fast 2 % aufweisen. Die hohe Elastizitätsgrenze ermöglicht es ihnen, sich über einen weiten Bereich elastisch zu verformen und wieder zu erholen, so dass sie große Mengen an Energie effektiv aufnehmen und wieder abgeben können. 

Das Fehlen von Korngrenzen und Versetzungsbewegungen in amorphen Metallen führt zu einer gleichmäßigeren Spannungsverteilung während der Verformung. Diese gleichmäßige Reaktion auf angewandte Spannungen trägt zu ihrer Fähigkeit bei, mechanischen Belastungen standzuhalten, wodurch sie sich besonders für Anwendungen eignen, bei denen Zuverlässigkeit und Vorhersagbarkeit entscheidend sind.

Die Elastizität amorpher Metalle ist bei verschiedenen Anwendungen von Vorteil, darunter:

  • Medizinische Implantate, wo sie zur Stoßfestigkeit und Energieabsorption beiträgt, 
  • Sensoren aufgrund der erhöhten Empfindlichkeit, 
  • Biegeverbindungen für mehr Elastizität, 
  • Strukturelle Komponenten, die Vibrationskontrolle erfordern, 
  • Elastische Bauteile wie Federn und flexible Verbindungselemente, insbesondere im Rahmen der Miniaturisierung. 
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Herausragende elastische Eigenschaften von amorphen Metallen

Entdecken Sie die vielfältigen Vorteile, die amorphe Metalle in verschiedenen Industriebereichen bieten, sowie deren geeignete Anwendungen

Amorphe Legierungen in der Medizintechnik

Der Einsatz von amorphen Metallen bietet vielversprechende Lösungen für die Herausforderungen in der personalisierten Implantat-, orthopädischen und medizinischen Geräteherstellung. Mit biomechanischen Eigenschaften wie niedrigem Elastizitätsmodul und hoher Streckgrenze sowie einer zertifizierten Biokompatibilität zeigen amorphe Metalle Potenzial für eine verbesserte Versorgung der Patienten. Die Anwendungen reichen von Implantaten in der Wirbelsäule, Zahnmedizin und Traumatologie bis hin zu medizinischen Geräten und chirurgischen Instrumenten.

Amorphe Legierungen in der Medizintechnik
Amorphe Legierungen in Lifestyle Produkten

Neue Materialklassen sind nicht nur wegen ihrer Einzigartigkeit in High-End-Uhren interessant, sondern auch wegen ihrer Eignung bei der Suche nach Materialien für Zukunftstechnologien wie Wearables. Hier können empfindlichste Technologien auf miniaturisiertem Raum effizient geschützt und das Gehäusedesign perfektioniert werden. Lifestyle-Komponenten aus amorphen Metallen sind aufgrund ihrer Biokompatibilität nicht nur hoch korrosionsbeständig, sondern auch antibakteriell und ermöglichen durch ihre geringe Wärmeleitfähigkeit und hohe Oberflächenqualität einen angenehmen Hautkontakt.

Amorphe Legierungen in der Robotik
sowie Luft- und Raumfahrt

Amorphe Metalle bieten entscheidende Vorteile für Bauteile in der Luft- und Raumfahrtindustrie, darunter hohe Festigkeit, gestalterische Flexibilität und Korrosionsbeständigkeit. Sie sind auch bei niedrigen Temperaturen duktil und weisen eine gute Ermüdungsfestigkeit auf, wodurch sie ideal für Raumfahrtanwendungen geeignet sind. In High-Tech-Anwendungen überwinden amorphe Legierungen die Grenzen konventioneller Materialien, indem sie hohe Festigkeit und Elastizität bieten. Dadurch werden elastische Maschinenelemente wie Biegegelenke, Scharniere, Greifereinheiten und Federkomponenten effizient genutzt, wobei eine lange Lebensdauer und Verschleißbeständigkeit gewährleistet sind.