Extinction des éclaboussures - Splat quenching
La trempe par éclaboussures est une technique métallurgique de morphing des métaux utilisée pour former des métaux avec une structure cristalline particulière au moyen d'une trempe ou d'un refroidissement extrêmement rapide .
Une technique typique de trempe par projection consiste à couler du métal fondu en le versant entre deux rouleaux de cuivre massifs et refroidis qui sont constamment refroidis par la circulation de l'eau. Ceux-ci fournissent une trempe quasi instantanée en raison de la grande surface en contact étroit avec la masse fondue. La feuille mince formée a un faible rapport de volume par rapport à la surface utilisée pour le refroidissement.
Les produits formés par ce processus ont une structure cristalline qui est presque amorphe ou non cristalline. Ils sont couramment utilisés pour leurs propriétés magnétiques précieuses, en particulier leur perméabilité magnétique élevée . Cela les rend utiles pour le blindage magnétique et pour les noyaux de transformateurs à faibles pertes dans les réseaux électriques .
Procédure
Le processus de trempe par projection implique une trempe ou un refroidissement rapide du métal fondu. Une procédure typique pour la trempe par projection consiste à verser le métal fondu entre deux rouleaux de cuivre refroidis qui sont mis en circulation avec de l'eau pour transférer la chaleur loin du métal, l'amenant à se solidifier presque instantanément.
Une technique d'extinction par projection plus efficace est la technique du pistolet de Duwez et Willen. Leur technique produit des taux plus élevés de refroidissement de la gouttelette de métal parce que l'échantillon est propulsé à des vitesses élevées et frappe une plaque de désactivation provoquant une augmentation de sa surface, ce qui solidifie immédiatement le métal. Cela permet une gamme plus large de métaux qui peuvent être trempés et recevoir des caractéristiques de type amorphe au lieu de l'alliage de fer général.
Une autre technique implique la pulvérisation consécutive du métal fondu sur une surface de dépôt chimique en phase vapeur . Cependant, les couches ne fusionnent pas comme on le souhaite, ce qui fait que des oxydes sont contenus dans la structure et que des pores se forment autour de la structure. Les entreprises manufacturières s'intéressent aux produits résultants en raison de leurs capacités de mise en forme quasi-net.
Facteurs variables
Certains facteurs variables dans la trempe par projection sont la taille de goutte et la vitesse du métal pour assurer la solidification complète du métal. Dans les cas où le volume de la goutte est trop grand ou la vitesse est trop lente, le métal ne se solidifiera pas à l'équilibre passé, provoquant sa refusion. Par conséquent, des expériences sont menées pour déterminer le volume et la vitesse précis de la gouttelette qui assureront la solidification complète d'un certain métal. Les facteurs intrinsèques et extrinsèques influençant la capacité de formation du verre des alliages métalliques ont été analysés et classés.
Produit
Structure
La trempe quasi instantanée du métal amène le métal à avoir une structure cristalline quasi- amorphe , ce qui est très inhabituel pour un cristal typique. Cette structure est très similaire aux liquides, et la seule différence entre les liquides et les solides amorphes est la viscosité élevée du solide. Les solides en général ont une structure cristalline au lieu d'une structure amorphe car la structure cristalline a une énergie de liaison plus forte. La façon dont un solide peut avoir l'espacement irrégulier entre ses atomes est lorsqu'un liquide est refroidi en dessous de sa température de fusion. La raison en est que les molécules n'ont pas assez de temps pour se réorganiser dans une structure cristalline, et par conséquent, elles restent dans la structure liquide.
Propriété magnétique
Les solides amorphes ont en général une propriété magnétique unique en raison de leur désordre atomique comme expliqué dans l'en-tête de la structure. Ce sont plutôt des métaux mous et chacun a sa propre propriété magnétique spécifique en fonction des moyens de production. Dans le processus de trempe par projection, les métaux sont très mous et ont des propriétés superparamagnétiques ou un comportement de changement de polarité causé par le transfert de chaleur rapide et intense.