mboost-dp1

Marios Demetriou & Robert Ritchie

Nyt glas er stærkere end stål

- Via Berkely Lab - , redigeret af kasperfmn

Det amerikanske Lawrence Berkeley National Laboratory, der drives af DOE (Department of Energy), har i samarbejde med California Institute of Technology (CalTech) udviklet en ny type glas, som er stærkere end stål, og endnu stærkere udgaver af glasset er måske på vej i fremtiden.

Den nye type glas kan støbes i forme efter behov og bøjer i stedet for at gå itu, når den udsættes for pres. Glasset indeholder meget små mængder af legeringsmetallet palladium, som modvirker almindeligt glas’ skrøbelighed.

Robert Ritchie, forsker på projektet skrev:
Because of the high bulk-to-shear modulus ratio of palladium-containing material, the energy needed to form shear bands is much lower than the energy required to turn these shear bands into cracks. The result is that glass undergoes extensive plasticity in response to stress, allowing it to bend rather than crack.

Almindeligt glas har en ikke-krystallisk, amorf struktur, som gør glasset stærkt, men skrøbeligt. Ved at indsætte meget små mængder metal, som netop har en krystallisk struktur, opnår man mikrostrukturelle forhindringer i glasset, som stopper revner fra at sprede sig.





Gå til bund
Gravatar #1 - VonDoom
18. jan. 2011 07:29
Glasset indeholder meget små mængder af legeringsmetallet palladium skrev:

Er det ikke noget med at dette palladium er ved at være en mangelvare idet vi bruger det i næsten alt elektronik?

Lidt usmart at øge efterspørgslen yderligere - vi skal jo kunne købe billigt grej ;o)
Gravatar #2 - sonicwave
18. jan. 2011 07:32
Go Scotty! :D

Gravatar #3 - Slettet Bruger [3642732180]
18. jan. 2011 07:43
Er det så gennemsigtigt?
Gravatar #4 - nwinther
18. jan. 2011 07:44
Og så lige netop palladium! Hvorfor ikke platin, nu vi er i gang?

Jeg går ud fra, at materialet skal være et alternativ til netop stål - eller glas - hvorfor ellers sammenligningen?

Og vi bruger som bekendt store mængder både stål og glas - hvorfor vi også vil komme til at bruge store mængder palladium - palladium som vi ikke har.

Hvorfor finder de ikke et andet metal - som ikke er et ædelmetal?
Gravatar #5 - el_barto
18. jan. 2011 07:51
SlettetBruger (3) skrev:
Er det så gennemsigtigt?


Nej, det ligner stål, men det bøjer når man belaster det...
Gravatar #6 - Slettet Bruger [3642732180]
18. jan. 2011 07:53
el_barto (5) skrev:
Nej, det ligner stål, men det bøjer når man belaster det...


Ingen udsigt til en mere miljøvenlig popemobile så
Gravatar #7 - Marci
18. jan. 2011 07:53
nwinther (4) skrev:

Hvorfor finder de ikke et andet metal - som ikke er et ædelmetal?

Det er vel ikke på det stadie, hvor man ligefrem begynder at sælge ud af det, det er vel stadig forskning..?
Gravatar #8 - gnаrfsan
18. jan. 2011 08:15
Stærkere end stål i hvilke henseender? Bøjelighed, slag, træk...?

VonDoom (1) skrev:
Er det ikke noget med at dette palladium er ved at være en mangelvare idet vi bruger det i næsten alt elektronik?

Det har jeg godtnok aldrig hørt om, men det er meget dyrt.
Gravatar #9 - mathiass
18. jan. 2011 08:19
gnarfsan (8) skrev:
Stærkere end stål i hvilke henseender? Bøjelighed, slag, træk...?
Så vidt jeg ved slår det stål i både brudstyrke, bøjelighed og pris.
Gravatar #10 - mathiass
18. jan. 2011 08:21
Jeg synes at det lyder meget interessant. Ikke at jeg har forstand på den slags men man kunne godt forestille sig at man kunne erstatte metallet med et nano-materiale med lignende egenskaber. Umiddelbart lyder det som om at materialet først of fremmest skal forhindre en revne i glasset i at sprede sig.
Gravatar #11 - Thinq
18. jan. 2011 08:23
I Ingeniørens artikel om samme materiale beskrives legeringen som Pd79Ag3.5P6Si9,5Ge2.

Det er altså ikke små mængder palladium - palladium er det primære legeringselement. Helt klart et dyrt materiale uden åbenlyse anvendelsesmuligheder, men sådan er det jo tit når man skal presse grænserne i materialefysikken.
Gravatar #12 - gnаrfsan
18. jan. 2011 08:27
mathiass (9) skrev:
Så vidt jeg ved slår det stål i både brudstyrke, bøjelighed og pris.

Jeg har svært ved at tro på at man kan lave glaswirer af det.

Med hensyn til prisen, så virker det ikke sandsynligt, når palladium koster 157.388 kr/kg mens stål koster 4 kr/kg. Glassets fremstillingsprocess er også væsentligt mere kompliceret.
Gravatar #13 - fidomuh
18. jan. 2011 08:39
#12

Forskellen er, at glas koster 0.000001kr/kg og du skal bruge 0.00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000001kg Palladium for at opnaa styrke > staal.

Det er mix-ratio der er interessant :P
Gravatar #14 - vulpus
18. jan. 2011 08:41
Krystalsværd og knive... Awesome
Gravatar #15 - bjarne2411
18. jan. 2011 08:44
hvad betyder Awesome?

vulpus (14) skrev:
Krystalsværd og knive... Awesome
Gravatar #16 - gnаrfsan
18. jan. 2011 08:44
fidomuh (13) skrev:
#12

Forskellen er, at glas koster 0.000001kr/kg og du skal bruge 0.00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000001kg Palladium for at opnaa styrke > staal.

Det er mix-ratio der er interessant :P

Prøv med ~20 kr/kg for råmaterialet.
Gravatar #17 - VonDoom
18. jan. 2011 08:53
gnarfsan (8) skrev:
Det har jeg godtnok aldrig hørt om, men det er meget dyrt.

Det er noget med udbud og efterspørgsel ;o)

Man kan jo blive klogere, bl.a. ved at læse folks links ^^
Gravatar #18 - gnаrfsan
18. jan. 2011 08:55
VonDoom (17) skrev:
Det er noget med udbud og efterspørgsel ;o)

Nej, det har noget at gøre med at det er mere sjældent end guld. Gennemsnitsprisen over de sidste 5 år er ~110.000 kr/kg.
http://palladiumprice.org/palladium-price-history....
Gravatar #19 - dsckeld
18. jan. 2011 09:20
VonDoom (1) skrev:
Er det ikke noget med at dette palladium er ved at være en mangelvare idet vi bruger det i næsten alt elektronik?

Lidt usmart at øge efterspørgslen yderligere - vi skal jo kunne købe billigt grej ;o)


Du linker til en wikipedia artikel omkring Palladium. Men fik du læst den? Den kunne ellers oplyse dig om at langt størstedelen af Palladiumbrugen er til katalysatorer til biler. Flere steder er man ved at erstatte Platin med Palladium idet det sidstnævnte er en del billigere (!)
Følger man sidens reference #11 får man at vide at pr. 2006 forventedes verdens resourcer i ikke-udvundet form er omkring 100.000 tons. Så der er nok til et par dage endnu.
Gravatar #20 - noxity
18. jan. 2011 09:22
"The result is that glass undergoes extensive plasticity in response to stress, allowing it to bend rather than crack."

Han snakker om Bulk og Shear modulus, som begge er materiale parametre, og i den forbindelse er plasticity en BLIVENDE deformation.

Så som jeg læser det så bøjer glaset når det bliver belastet, men da det er plastiske tøjninger "bøjninger", vil disse være "irreversible strains" altså en blivende bøjning af materialet. Så helt et vidunder er det ikke.

Basic info:
Et materiale vil typisk først have en elastisk deformation (reversible), hvorefter, hvis det bliver belastet nok, vil få plastiske deformationer (irreversible).
Så det man ønsker er egentligt materialer som har en stor styrke i det elastiske område, så deformationerne ikke er blivende.
Gravatar #21 - Thinq
18. jan. 2011 09:23
Det virker som om der er flere der misforstår hvad materialet er, fordi de tænker på glas som et klart materiale af smeltet silikat (sand), benyttet i vinduer og til at drikke af.

I materialehenseende er glas en fællesbetegnelse for en amorf tilstandsform. Altså faste materialer der ikke er krystallinske. Supermaterialet i artiklen er en metallegering der er afkølet fra smeltet tilstand meget hurtigt så atomerne ikke har nået at ordne sig i krystallinske gitre, og derfor er fanget i en glastilstand.

Ifølge legeringssammensætningen (se #11) er 79 (ud af 100) atomer i materialet palladium atomer, 3 (ud af 100) er sølv atomer osv.
Gravatar #22 - VonDoom
18. jan. 2011 09:25
gnarfsan (18) skrev:
Nej, det har noget at gøre med at det er mere sjældent end guld.

*SuK* Du er vist ikke økonom...
Gratis lektion: Lavt udbud = Høj pris, se det Keynesianske X

dsckeld (19) skrev:
ikke-udvundet form er omkring 100.000 tons. Så der er nok til et par dage endnu.

Det er f... heller ikke ret meget til hele planeten, hvad sker der når alle kinesere skal have samme mængde palladium som du bruger?
Gravatar #23 - T_A
18. jan. 2011 09:26
#18: gnarfsan skrev:
Nej, det har noget at gøre med at det er mere sjældent end guld. Gennemsnitsprisen over de sidste 5 år er ~110.000 kr/kg.
http://palladiumprice.org/..


Der er ingen tvivl om det er et dyrt grundstof, men det meste af dens pris er klart bestemt ud fra "udbud og efterspørgsel"

Du kan se ud fra den graf du henviser til at udbud/efterspørgsel står for en kurs ændring på min 160 til 800 USD/ounce over de sidste 5 år.
Gravatar #24 - VonDoom
18. jan. 2011 09:28
EU kommissionen har palladium på listen over kritiske råstoffer med som man forventer mangel på i fremtiden...
Gravatar #25 - ipwn
18. jan. 2011 09:30
Så kan man endeligt kaste med sten i sit glas hus.

Jeg må prøve engang at få lavet et gulv på første etage af glas. Af en eller anden grund har jeg altid haft lyst til det. Selvom jeg formentligt bliver svimmel og højderæd 8)
Gravatar #26 - gnаrfsan
18. jan. 2011 09:30
VonDoom (22) skrev:
*SuK* Du er vist ikke økonom...
Gratis lektion: Lavt udbud = Høj pris, se det Keynesianske X

Det vil altid have en høj pris, for ellers kan det ikke betale sig at udvinde det. Høj pris eller ingen pris.
http://en.wikipedia.org/wiki/Palladium skrev:
Ore deposits of palladium and other platinum group metals are rare, and the most extensive deposits have been found in the norite belt of the Bushveld Igneous Complex covering the Transvaal Basin in South Africa, the Stillwater Complex in Montana, United States, the Sudbury District of Ontario, Canada, and the Norilsk Complex in Russia. In addition to mining, recycling is also a source of palladium, mostly from scrapped catalytic converters. The numerous applications and limited supply sources of palladium result in palladium drawing considerable investment interest.

Det vil atid være dyrt.

VonDoom (24) skrev:
EU kommissionen har palladium på listen over kritiske råstoffer med som man forventer mangel på i fremtiden...

Så hvorfor mener du at manglende efterspørgsel vil gøre det billigere?
Gravatar #27 - Thinq
18. jan. 2011 09:33
Materialepriser (US dollar per Troy ouce) fra metalprices.com

Platin ~ 900
Guld ~ 400
Palladium ~ 200
Sølv ~ 7

Ja, palladium er billigere end platin og guld, men det er stadig et meget dyrt materiale hvis man begynder at snakke om strukturelle anvendelser.
Gravatar #28 - gnаrfsan
18. jan. 2011 09:36
T_A (23) skrev:
Du kan se ud fra den graf du henviser til at udbud/efterspørgsel står for en kurs ændring på min 160 til 800 USD/ounce over de sidste 5 år.

Jeg argumenterer for at manglende efterspørgsel aldrig vil gøre det billigt, fordi det er dyrt at finde og udvinde det. Derfor er udbud og efterspørgsel ikke relevent for hvor vidt glassets pris kan konkurrere med stål, der er meget billigt.
Gravatar #29 - brint
18. jan. 2011 09:47
Sådan som det er fremlagt, så er det forkert at sige det er stærkere end stål. Keramer såsom glas kan sagtens være stærkere end stål. Plus at det ikke giver mening at sammenligne med bare stål, hvilket stål? Der findes jo utroligt mange forskellige niveauer af styrke indenfor stål. Så at sige det er stærkere end stål er noget vrøvl. Sådan som det bliver fremlagt så er har forskerne gjort glasset mere duktilt, en kvalitet som meget stål også besidder. Duktiliteten gør at glasset kan modstå små plastiske deformationer, modsat normalt glas. Tilbage i 80'erne blev der lagt meget forskningsarbejde i keramer, da man troede det ville blive det helt store indenfor lette materialer, men så kom kompositte/laminat materialer ind i billedet og tog den gule føre trøje.
Gravatar #30 - zymes
18. jan. 2011 10:13
ipwn (25) skrev:
Så kan man endeligt kaste med sten i sit glas hus.

Jeg må prøve engang at få lavet et gulv på første etage af glas. Af en eller anden grund har jeg altid haft lyst til det. Selvom jeg formentligt bliver svimmel og højderæd 8)


Gulvglas (og trappeglas) er bare flere lag alm glas der er lamineret sammen til sikkerhedsglas. Så selvom lortet flækker, så bliver det hængende pga. den folie der er mellem de enkelte lag. Jo flere lag, jo bedre holdbarhed. Det bruges også til ruder, fx. bliver det brugt til mange butiksruder, så hvis du knalder til det med en hammer flækker det, men du kommer ikke igennem :)

http://www.glaseksperten.dk/Files/Filer/Glas/gulvg...

Edit:
Lamineret glas til ruder er dog typisk kun to lag glas og et lag folie på 0.38mm eller 2 lag på 0.76mm. Evt med nogle tråde i midten, som bliver brugt til fx. guldsmede.
Gravatar #31 - T_A
18. jan. 2011 10:20
#29
Helt enig det er så "amerikansk" bare at kalde ting hårdt som stål.
For der er jo nemlig meget forskel på stål og man kan lave glas utrolig hårdt i forvejen.

Når man tænker på stål er det ikke så meget hårdheden men "sejheden" af stål der er vigtig.
Man kan generelt udsætte stål for rigtig meget belastning og slag igen og igen inden strukturen fejler, det er typisk her hvor glas er rigtig svagt.
Gravatar #32 - VonDoom
18. jan. 2011 10:27
gnarfsan (26) skrev:
Så hvorfor mener du at manglende efterspørgsel vil gøre det billigere?

For hulen, nej...

Lille udbud = det er dyrt som du skriver
Øget efterspørgsel ==> Det bliver dyrere!

Det virker sådan her:
Udbud til pris (P) = Efterspørgsel til pris (P)
Stiger efterspørgslen uden at udbudet stiger så stiger prisen (P -> P*)
Der er jo to sider af den ligning ;o)
Gravatar #33 - Sugardad
18. jan. 2011 10:28
#12 hvorfor ikke? ud fra de informationer der er givet, kan jeg ikke se nogen grund til at de ikke skulle kunne gøre netop dette

og det ville jo være genialt til stålwire, fundamentet rykker sig sgu løst før det knækker
Gravatar #34 - gnаrfsan
18. jan. 2011 10:32
VonDoom (32) skrev:
For hulen, nej...

Lille udbud = det er dyrt som du skriver
Øget efterspørgsel ==> Det bliver dyrere!

Uanset udbud og efterspørgsel vil det altid være meget dyrere end stål. Jeg ved sgu da godt hvordan udbud og efterspørgsel virker.

Et lignende eksempel er Titan, som er det hyppigst forekommende metal i jordens overflade, og er på næsten alle måder overlegent i forhold til stål. Men det er bare meget dyrt at udvinde det. Og her har vi så palladium, som er ekstremt sjældent og dyrt at udvinde. Kan du se hvad jeg mener?
Gravatar #35 - VonDoom
18. jan. 2011 10:47
#34
gnarfsan (34) skrev:
VonDoom (24) skrev:
EU kommissionen har palladium på listen over kritiske råstoffer med som man forventer mangel på i fremtiden...

Så hvorfor mener du at manglende efterspørgsel vil gøre det billigere?


gnarfsan (34) skrev:
Jeg ved sgu da godt hvordan udbud og efterspørgsel virker.

Tydeligvis ikke...
Gravatar #36 - gnаrfsan
18. jan. 2011 10:50
VonDoom (35) skrev:
Tydeligvis ikke...

Jo, og forklar mig, hvad du mener der vil ske med efterspørgslen, der gør glasset billigere end stål?

Det silicium er ~5 gange dyrere og pallardium er ~39.500 gange dyrere, og så har glasset en højere produktionspris. Der skal ske ret meget, ikke?

VonDoom (35) skrev:
Så hvorfor mener du at manglende efterspørgsel vil gøre det billigere?

Skrev jeg fordi manglende efterspørgsel vil gøre det billigere, men der er ingen udsigt til lavere efterspørgsel i fremtiden. Men selvom efterspørgslen ændrer sig, er grundprisen for Palladium mange mange mange gange højere end prisen for stål.
Gravatar #37 - excentrikkeren
18. jan. 2011 11:06
Økonomien, kan sagtens hænge sammen ved mindre emner, der støbes frem for at de skal bearbejdes og slibes.

Dette giver den fornødne styrke som ikke findes i støbejern eller aluminimum.
Gravatar #38 - VonDoom
18. jan. 2011 11:10
#36
OK, du har misforstået mig, jeg har hele tiden talt imod brugen af et stof der lægger pres på en mangelvare palladium. Jeg er ligesom alle andre Newz brugere interesseret i billigt Gear, og det rimer ikke på dyrere palladium priser.

Når du taler om stål i denne i forhold til dette transparistål (man er vel Star Wars fan ;)) så taler du om substitutter. Her vil man naturligvis vælge det billigste, det vil typisk være til opgaver hvor stål før har vist sig optimal.

Men ifølge kilden har dette transparistål nogle egenskaber der på nogle områder er bedre end stål, her vil stål ikke være en relevant substitut da opgaven måske specifikt kræver de ekstra egenskaber som transparistål har ...
Gravatar #39 - gnаrfsan
18. jan. 2011 11:16
#38: Ok, men jeg vil holde på at uanset hvad, vil Palladium altid være et dyrt materiale, uanset efterspørgsel (udbudet giver jo sig selv her, da det kan holdes oppe af mere produktion, indtil der ikke er mere). Men Det har da en betydning, ja, som man ser på de voldsomme prisudsving i løbet af de sidste 5 år. Blindere er jeg heller ikke ;)
Gravatar #40 - VonDoom
18. jan. 2011 11:52
#39
Hvis ikke der var nogen efterspørgsel så ville prisen for palladium være på niveau med grus...
Gravatar #41 - Slettet Bruger [3977635418]
18. jan. 2011 12:18
#40
Ja, for man går jo også lige ud i baghaven og graver 1kg palladium op ik?
Gravatar #42 - gnаrfsan
18. jan. 2011 12:24
VonDoom (40) skrev:
Hvis ikke der var nogen efterspørgsel så ville prisen for palladium være på niveau med grus...

Nej, så ville det ikke være muligt at købe det.
Gravatar #43 - dk-hat
18. jan. 2011 12:45
Hvis de ikke meget hurtigt finder et erstatnings stof. Eller flere naturlige forekomster, og der samtidig kommer flere... produkter/materialer hvor palladium er uundværligt..
Vil det få prisen til at stige. og "rige" folk vil begynde at investere seriøst i de sidste forekomster.. og så stiger prisen først.
Tilsidst bliver det handlet i gram. til prisen for et kilo i dag. (eller ca...:) Udbud og efterspørgsel.

(Men forhåbentlig finder de kloge på noget. det plejer de jo.)
Gravatar #44 - el_barto
18. jan. 2011 12:53
#40

Hvis der på månen er et stof som MEGET FÅ har brug for og det KUN kan udvindes til en pris på 22 millioner kr. pr kg, så vil prisen pr. kg aldrig (realistisk) komme under 22 millioner kr.

Der er jo ikke nogen der gør det for at tabe penge, vel? Uanset hvor lille efterspørgsel der så er på det...
Gravatar #45 - gnаrfsan
18. jan. 2011 12:56
gnarfsan (42) skrev:
Nej, så ville det ikke være muligt at købe det.

Rettelse, det vil blive til en astronomisk pris, fordi der skulle opstilles en laboratorie produktion af en begrænset mængde.
Gravatar #46 - McLeith
18. jan. 2011 13:26
Ret lige artiklen en gang! Palladium er et grundstof og ikke et legeringsmetal.
Kombinationen af de nævnte materialer bliver en legering.
Gravatar #47 - VonDoom
18. jan. 2011 14:00
#40
Du har helt ret i at udbud = efterspørgsel med det forbehold at pris aldrig kan være mindre end cost prisen.
Ved pris < Cost prisen vil der ikke udbydes palladium til salg.

Godt at se at Newz brugere interesserer sig for prisoptimeringsteori ;o)
Gravatar #48 - gnаrfsan
18. jan. 2011 14:13
VonDoom (47) skrev:
Du har helt ret i at udbud = efterspørgsel med det forbehold at pris aldrig kan være mindre end cost prisen.

Det har aldrig været lineært for varer der er sjældne svære at fremstille. Prisen starter højt, falder hurtigt, flader ud, og stiger igen med efterspørgslen.

I retning af:
Pris
|\ /
| \ /
| \ __---
| -----
|
------------------- Efterspørgsel

Meget simplificeret, da udbudet kommer i hak, og knækker kurven. 0 hældningen er tæt på produktionsprisen. Udbudet vil have et lignende forløb (ikke identisk), men vende om.
Gravatar #49 - gnаrfsan
18. jan. 2011 14:24
gnarfsan (48) skrev:
Udbudet vil have et lignende forløb (ikke identisk), men vende om.

Retttelse samme forløb i starten bare vendt om, og udbudet vil stige langsomt i hug, efter 0-hældningen, så længe der er råvarer til produktionen.
Gravatar #50 - Veng
18. jan. 2011 15:26
Var det noget, TV2|News skulle investere i som drikkeglas? Finansministeren smadrer jo rask væk de almindelige.
Gå til top

Opret dig som bruger i dag

Det er gratis, og du binder dig ikke til noget.

Når du er oprettet som bruger, får du adgang til en lang række af sidens andre muligheder, såsom at udforme siden efter eget ønske og deltage i diskussionerne.

Opret Bruger Login