Noi del Medusa stiamo provando ad arricchire del Bulk Metallic Glass con il carbonio in modo da ottenere un materiale per costruirci lame (rasoi).
Il Bulk Metallic Glass è un tipo di materiale al momento molto costoso.
La struttura amorfa dei vetri metallici presenta due proprietà importanti. La prima è la presenza per un sistema metallico della Temperatura di transizione vetrosa proprio come i vetri tradizionali, infatti è possibile controllare la viscosità del vetro e questo rende possibile la lavorazione o modellazione del materiale. La seconda proprietà riguarda la struttura atomica amorfa ed in particolare l'assenza di difetti cristallini quali le dislocazioni, di conseguenza i vetri metallici possono essere molto più resistenti (3-4 volte di più) rispetto ai metalli nella forma cristallina
Altre proprietà sono la Rigidezza che risulta più bassa rispetto alle leghe cristalline di riferimento. La conseguente combinazione alta Resistenza e bassa rigidezza comporta una Resilienza molto elevata, cioè una buona capacità di immagazzinare energia di deformazione elastica e rilasciarla.
Una prova che può descrivere tale capacità è sicuramente quella di lasciare cadere sfere di elevate durezza su un pezzo di metallo inossidabile e su un vetro metallico, si può notare come quelle cadute sul vetro metallico rimbalzino bene e per una durata maggiore. Il metallo del primo caso invece presenta una più bassa resistenza, viene deformato plasticamente e questo smorza rapidamente l'energia cinetica della sfera.
Abbiamo iniziato a lavorare con della Trinitite, che ha delle caratteristiche molto simile all'ossidiana (simile al vetro) dopo averla separata con il Processo Redox che impiega come solvente selettivo il metilisobutilchetone ( esone ) per la separazione dell'uranio e del plutonio e di altri prodotti da soluzioni contenti alluminio (filosilicati idrati di alluminio).
Abbiamo lavorato con strumenti appositi e studiato, quindi, per quanto concerne i rasoi, leghe che hanno nella chimica anche Rame-Zirconio-Argento ( non proprio cosi resistenti alla corrosione) e Zirconio-Titanio-Rame-Nichel ma quest'ultima lega ha dato problemi vari.
La durezza di questo tipo di metallo è bassa perché è limitato il movimento delle dislocazioni il che porta anche ad una bassa conducibilità termica. La resistenza alla corrosione è alta.
Il range di temperatura a cui si dovrebbe sottoporre questo metallo per fare una lama si sposa male con lo spessore che dovrebbe avere, appunto per fare un coltello/rasoio. Il range di temperatura, che si deve mantenere costante è di circa 417 gradi centigradi. E' in questo stadio che si creano, tramite transizioni, delle peculiarità che rimarranno nel metallo per sempre ( a patto che non ci siano, poi, altri interventi esterni).
Quando abbiamo inserito il carbonio nella chimica del suddetto bulk metallic glass abbiamo notato una diminuzione nel movimento delle dislocazioni e quindi il materiale è diventato più fragile. Per quanto concerne la velocità di raffreddamento, più essa è repentina, più il materiale risulterà amorfo*; più lentamente avverrà il raffreddamento, più il materiale tenderà ad essere cristallino.
Il bulk metallic glass ha una massima deformazione che è paragonabile ad alcuni materiali polimerici pur mantenendo una durezza paragonabile all'acciaio.
E' un materiale ideale per minimizzare la dissipazione di energia. Inserirò poi un video in cui si nota come una pallina d'acciaio su base di metallo vetroso amorfo rimbalzi per un numero di volte maggiore rispetto ad una pallina d'acciaio su base d'acciaio.
Il BMG è una lega che prevede che alcuni elementi presenti in essa abbiano intrinsecamente una velocità di ricristallizzazione più lenta di altri.
Prendiamo ad esempio lo Zirconio.
Questo elemento permette, quando la struttura diventa amorfa perchè liquida, tramite un raffreddamento rapido, di risolidificare la lega prima che cristallizzi nuovamente, lasciandola amorfa pur solida.
La lega in questo momento più utilizzata nel B.M.G. è il Vit 105 che ha appunto il 65,7% di Zirconio, il 15,6% di Rame, il 11,7% di Nichel, il 3,7% di Alluminio e il 3,3% di Titanio.
Questa lega è prodotta dalla Eutectix statunitense (Unica al mondo a produrre BMG con uno standard qualitativo elevatissimo).
Anche Noi del Medusa ci abbiamo provato, dovendo poi però ricorrere ad un artificio per inserire il carbonio (quindi non si tratta più di BMG in questo caso) quando abbiamo forgiato l'ultimo Medusa in Damasco Wootz.
*amorfo - quando la periodicità è limitata in modo locale.
Video
Bibliografia:
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