大块非晶合金作为生物医用材料的探索性研究进展

大块非晶合金具有不同于晶态合金的独特性质,如高强度、高硬度、高耐磨耐蚀性、高疲劳抗力、低弹性模量、大弹性应变极限、屈服前基本上完全弹性、屈服时完全塑性、无加工硬化现象等。在将其作为结构材料大规模使用的同时,人们认识到了大块非晶合金生物医学研究的重要性和可行性。基于元素毒性考虑,Ti基、Zr基、Fe基、Mg基及Ca基被认为是最有可能未来得到医学应用的5类大块非晶合金体系,总结了国内外学者对这些材料在模拟体液下的腐蚀行为和离子溶出规律、细胞毒性和动物体内植入后对周围组织的影响等方面的最新研究成果,并且对大块非晶合金医学应用需要解决的问题、其未来发展方向及临床应用前景进行了展望。     

块体非晶合金韧塑性研究现状

提高室温塑性和断裂韧性是块体非晶合金作为先进结构材料应用亟待解决的关键科学问题,理解应力加载时的室温塑性变形机制是提高其韧塑性的前提。块体非晶合金通过高度局域化的剪切带形成和扩展而产生塑性变形,提高其室温塑性取决于剪切带的均匀化分布程度。研究者们在该领域做了深入细致的研究工作,如喷丸、设计高泊松比的非晶、设计具有微观起伏结构的铸态相分离非晶以及引入晶相增韧等,使块体非晶合金的韧塑性得到有效改善。从第二相韧塑化非晶基复合材料、泊松比判据、尺寸效应、非晶表面涂层增韧、通过预变形预制多重剪切带改善塑性、冷热循环处理抗非晶合金老化等方面,综述了块体非晶合金韧塑化的研究热点,韧塑性判据,控制剪切带形成、扩展和分布的方法,指出获得良好拉伸塑性和断裂韧性仍是不同体系非晶合金的研究目标和重要发展方向,推动着块体非晶合金作为新型功能结构材料的应用和产业化。     

Cu基块体非晶合金的研究进展

综述了国内外最近几年来Cu基大块非晶合金的研究现状,介绍了Cu基大块非晶合金在玻璃形成能力、机械性能、耐腐蚀性能、非晶-纳米晶合金方面的研究成果,最后探讨了Cu基大块非晶合金未来的研究重点.     

高强度Zr基大块非晶合金的研究进展

Zr基大块非晶合金具有极大的非晶形成能力,能在较低的冷却速率(＜103K/s)下用铜模铸造法制备.Zr基大块非晶合金的强度高达1.8GPa,具有高耐腐蚀性和优异的加工成形性能,在实际工程中有着广阔的应用前景.综述了Zr基大块非晶合金的制备方法、性能特点及主要应用,介绍了国内外在该领域的主要研究进展和研究动态.     

Ti66.7Ni20Cu13.3非晶复合材料的组织和力学性能研究

选择具有非晶形成能力和形状记忆效应的Ti66.7Ni20Cu13.3合金作为研究对象,制备了不同直径的棒状试样,考察了冷却速率对合金组织结构和力学性能的影响。结果表明,块体金属玻璃基体中原位析出塑性相-形状记忆合金过冷奥氏体相B2-TiNi,应力加载时能够发生马氏体相变对玻璃基体增强增韧。而在一定冷却速率下,塑性相和脆性金属间化合物相在非晶基体中同时析出,试样最终断裂方式取决于马氏体相和脆性相力学行为的竞争。     

大块非晶合金在过冷液相区微塑性成形的研究进展

综述了大块非晶合金在过冷液相区微塑性成形的工艺、成形性能评价及有限元技术应用方面的研究进展.指出应用大块非晶合金在过冷液相区粘性流变特性的微塑性成形技术及分析和优化成形工艺的有限元技术发展迅速.展望了过冷液相区微塑性成形技术的进一步研究对大块非晶合金在MEMS典型精细零件加工方面应用的巨大推动作用.     

镁基大块非晶合金的研究进展

综述了镁基大块非晶合金的研究现状,重点介绍了微量元素、纳米颗粒对Mg-Cu-Y大块非晶的影响,并对现有非晶形成能力的判据进行了分析.对镁基非晶合金及其非晶复合材料的进一步研究提出了建议.     

Fe基非晶合金粉末的研究进展

非晶合金粉末是指快冷雾化合金液滴所制得的合金粉末,其中Fe基非晶合金粉末因具有生产成本低廉和应用前景广阔等优势,一直备受青睐。同时,Fe基非晶合金粉末的应用也为块体Fe基非晶合金应用难的问题提供了一条崭新的途径。本文综述了Fe基非晶合金粉末的研究进展,对其在涂层制备、磁性材料、激光3D打印、废水处理4个方面的研究现状进行了归纳分类与总结,并分析了Fe基非晶合金粉末在各领域的应用优势。最后指出Fe基非晶合金粉末在制备高质量涂层、老化磁性粉末再利用及增材制造领域的研究方向,并展望了作为传感、控制等功能性器件的应用前景。此外,在薄膜等小尺寸、低维材料及柔性电子领域也展现出巨大的应用潜力。     

我国在大块非晶合金材料塑性研究方面取得新进展

我国与英国剑桥大学合作，在大块非晶合金材料塑性研究方面取得新进展。他们采用“喷丸”的方法，对大块非晶合金材料进行表面处理，可能为解决大块非晶合金材料的脆性问题提供新的、更简单的途径，同时对认识脆性材料的断裂机理也有重要意义。     

Co对Nd-Fe-Al大块非晶合金的晶化行为和磁性能的影响

采用示差扫描量热法(DSC)，X射线衍射(XRD)和振动样品磁强计(VSM)研究了Co对Nd—Fe-Al大块非晶合金的非晶形成能力，晶化行为和磁性能的影响。结果表明：加入Co元素后可以显著提高Nd—Fe-Al大块非晶合金的非晶形成能力以及提高合金的居里温度。Nd60Fe30-xAl10Cox(z=0、5、10)大块非晶合金在室温有较高的内禀矫顽力，具有硬磁性。内禀矫顽力随着Co含量的增加变化不大．但是饱和磁化强度和剩磁则随着Co含量的增加有所下降。Nd60Fe3-xAl10Cox(x=0、5、10)大块非晶合金具有的硬磁性能来自于非晶相。合金少量晶化后，磁性能变化不大。完全晶化后合金的硬磁性迅速消失。     

Ductile Fe-based bulk metallic glasses at room temperature

In this work, Fe₇₀Ni₁₀P₁₃C₇ and Fe₆₀Ni₂₀P₁₃C₇ bulk metallic glasses (BMGs) with high ductility are synthesised through the appropriate adjustment of flux conditions. Microstructure analyses indicate that the ductility of these two Fe-based BMGs is primarily determined by Fe–Ni and Ni–Ni metal–metal bonds, which enable the glasses to undergo a strain of more than 50% in the absence of fracture, as well as extensive bending ductility, similar to metals such as Fe and Ni. This study aims to find a solution to the brittleness problem in Fe-based BMGs, and the results have implications for understanding the deformation mechanism in Fe-based BMGs.     

铁基非晶涂层的研究进展

综述铁基非晶涂层的研究进展,介绍典型的铁基非晶涂层合金体系及分类,重点讨论热喷涂和激光熔覆制备铁基非晶涂层技术的现状、进展和发展趋势,阐述铁基非晶涂层的主要力学性能特点及目前的应用概况。在综述铁基非晶涂层目前存在主要问题的基础上,指出今后的发展方向应体现开发高非晶含量铁基涂层的制备工艺与技术,研制新型低成本高性能铁基非晶涂层材料以及拓宽铁基非晶涂层的应用领域等趋势。     

Bulk Glassy Alloys: Historical Development and Current Research

This paper reviews the development of current research in bulk glassy alloys by focusing on the trigger point for the synthesis of the first bulk glassy alloys by the conventional mold casting method. This review covers the background, discovery, characteristics, and applications of bulk glassy alloys, as well as recent topics regarding them. Applications of bulk glassy alloys have been expanding, particularly for Fe-based bulk glassy alloys, due to their unique properties, high glass-forming ability, and low cost. In the near future, the engineering importance of bulk glassy alloys is expected to increase steadily, and continuous interest in these novel metallic materials for basic science research is anticipated.     

High-strength Zr-based bulk amorphous alloys containing nanocrystalline and nanoquasicrystalline particles

Abstract

It was recently found that the addition of special elements leading to the deviation from the three empirical rules for the achievement of high glass-forming ability causes new mixed structures consisting of the amorphous phase containing nanoscale compound or quasicrystal particles in Zr–Al–Ni–Cu–M (M ? Ag, Pd, Au, Pt or Nb) bulk alloys prepared by the copper mold casting and squeeze casting methods. In addition, the mechanical strength and ductility of the nonequilibrium phase bulk alloys are significantly improved by the formation of the nanostructures as compared with the corresponding amorphous single phase alloys. The composition ranges, formation factors, preparation processes, unique microstructures and improved mechanical properties of the nanocrystalline and nanoquasicrystalline Zr-based bulk alloys are reviewed on the basis of our recent results reported over the last two years. The success of synthesizing the novel nonequilibrium, high-strength bulk alloys with good mechanical properties is significant for the future progress of basic science and engineering. © 2000 Published by Elsevier Science Ltd.     

大块非晶合金制备新技术--非晶粉末固结成形法

大块非晶材料是一种高性能的结构材料，并具有优异的软磁性能，综述了大块非晶材料的发展过程及应用现状，对快速凝固粉末冶金技术（RS/RM）在大块非晶材料制备方面的重要作用进行了评述。     

铁基非晶态合金防脆化方法研究EI

选用近共晶成分的合金和在合金中添加适量稀土元素Ｃｅ，以及用高液淬速率制备出超薄带，皆有益于降低铁基非晶合金退火脆化敏感性。用脉冲电流对铁基非晶条带进行快速加热退火，可在明显改善磁性的同时，使条带仍保持足够的变形能力；是实现铁基非晶合金磁性优化与良好延性配合的有效工艺。     

块状非晶态镍磷合金的电化学沉积制备与结构研究

采用电化学沉积方法,在不同的工艺条件下,制备块状非晶态Ni-P合金,并研究了工艺条件和磷含量对块状Ni-P合金结构的影响.结果表明,电化学沉积制备块状非晶态Ni-P合金的方法是可行的,较低的pH值、较高的温度和较低的阴极电流密度更有利于非晶态结构的形成.试验中还发现,磷含量是决定块状Ni-P合金结构的主要因素,随着磷含量的增加,块状Ni-P合金由晶态向非晶态结构转变.     

大块非晶态合金的最新研究动态

概括了大块非晶态合金的发展历史,并从结构条件、热力学条件、动力学条件等方面详细阐述了大块非晶态合金的形成机制,总结了其性能特征、应用现状及最新研究动态,同时从应用角度进行了展望.     

高强韧金属材料中微结构的研究和应用

金属结构材料中的共格界面强化近年来受到广泛关注,虽然,该方法被证明是一种可同时实现强度、韧性双增的有效途径,但该类材料的制备往往受到尺寸、设备或工艺的制约.近期,一种全新的原位纳米颗粒强化技术被提出,旨在通过弥散分布的共格纳米粒子实现材料微观组织的优化及综合性能的提升.文中以铁基合金、铜合金、铝合金为例,对原位纳米颗粒...