Durch Gießen in eine Kupferkokille wird ein plattenförmiges metallisches Glas hergestellt. Die Abkühlgeschwindigkeit in der Plattenmitte sei umgekehrt proportional zum Quadrat der Plattendicke d und betrage bei 1,0 mm Dicke 1,0×10³ K/s. Welcher Wert kommt der größten Plattendicke am nächsten, bei der eine Legierung mit einer kritischen Abkühlgeschwindigkeit von 10 K/s noch glasartig erstarrt?

Lösung: C. ca. 10 mm

Die Abkühlgeschwindigkeit lässt sich als R = 1,0×10³×(1,0/d)² K/s (d in mm) schreiben; die Dicke, bei der R = 10 K/s wird, ist daher d = 1,0×√(1,0×10³/10) = 10 mm. Die Zeit, in der die Wärme an die Kokille abfließt, ist proportional zum Quadrat der Strecke, die die Wärme zurücklegen muss; daher ist die Abkühlgeschwindigkeit umgekehrt proportional zum Quadrat der Dicke. Ca. 100 mm setzt voraus, dass die Abkühlgeschwindigkeit umgekehrt proportional zur Dicke selbst ist, ca. 0,10 mm kehrt das Verhältnis der Abkühlgeschwindigkeiten um. Frühe metallische Gläser hatten große kritische Abkühlgeschwindigkeiten von etwa 10⁵–10⁶ K/s, sodass sich nur einige zehn µm dicke Bänder durch Schmelzspinnen herstellen ließen; mit Mehrkomponentenlegierungen sank die kritische Abkühlgeschwindigkeit, und massive metallische Gläser im cm-Bereich wurden möglich.