大块金属玻璃焊接研究进展

综述了大块金属玻璃焊接领域的最新进展;介绍了成功焊接大块金属玻璃的不同方法,包括爆炸焊、电火花焊、电子束焊、用多层金属片进行焊接等熔化焊,以及固相下的摩擦焊.熔化焊接方法的成功,原因在于大块金属玻璃的玻璃态成型能力和在这些方法中高的线能量;而摩擦焊接的成功,则是由于金属玻璃在过冷液相区的热稳定性以及在该区域的超塑性和粘滞性.     

Mg-Cu-Y基大块金属玻璃的研究进展

综述了近几年来Mg-Cu-Y基大块金属玻璃在玻璃形成能力和性能上的研究进展,阐述了各种合金化元素对提高玻璃形成能力和性能的作用机理,并提出了Mg-Cu-Y基多元非晶合金成分的选择依据.最后分析了Mg基大块金属玻璃目前存在的问题,并就以后Mg基非晶合金的发展动向进行了展望.     

金属玻璃Pd_(77.5)Ni_(6.0)Si_(16.5)的晶化过程

本文报道了三元金属玻璃Pd_(77·5)Ni_(5·)Si_(·5)经不同温度退火后的透射电子显微镜观察结果。初步确定了Pd_(77·5)Ni_(6·)Si_(16·s)的晶化过程和亚稳相的结构。由于Ni元素的加入,使其晶化过程相对于二元金属玻璃Pd_(su)Si_(2u)变得更加复杂。     

金属玻璃纳米晶化机制研究进展

金属玻璃是一类具有结构和功能应用前景的新型金属材料,是目前物理和材料学科最为活跃的研究领域之一。由于处于热力学亚稳态,金属玻璃在合适的外界条件下会自发地向相应的晶态相发生转变,导致晶化事件的发生。研究金属玻璃的纳米晶化不仅有重要的科学意义,同时也可对金属玻璃的应用提供理论指导。简要介绍了目前几种代表性的金属玻璃纳米晶化微观机制:经典形核理论、基于耦合通量模型的形核机制、基于相分离的纳米晶形核长大机制、有序原子集团沉积机制、非经典形核理论、大过冷度条件下纳米晶化的微观机制等,同时结合作者课题组近年来在这方面的研究进展,对各种机制进行了评述,最后对未来金属玻璃纳米晶化机制研究中需要重视的几个问题进行了简单展望。     

大块金属玻璃及其复合材料的粉末冶金成形研究进展

简要介绍了大块金属玻璃及其复合材料的研究现状及其应用领域.针对大块金属玻璃塑性低的不足,回顾了提高其塑性的原理和方法;通过对比铸造法,提出了粉末冶金法制备大块金属玻璃及其复合材料的成形原理和方法,进而详细介绍了电火花烧结、挤压、热压、扭转等方法制备大块金属玻璃及其复合材料的研究进展.最后,指出制备具有延性析出相的大块金属玻璃基复合材料将可能是未来粉末冶金法的研究趋势之一.     

金属间化合物与大块玻璃合金的形成

综述了大块玻璃合金液态结构,结晶动力学行为,玻璃态形成机制以及其与金属间化合的关系,应用二元合金液态结构的理论模型,分析与推测,分析与推测大块玻璃合金的液相结构,解释了大块玻璃合金的特殊热力学性质和大块玻璃态形成机制,介绍了Ｚｒ基大块玻璃合金的一些研究结果。     

大块金属玻璃的研究及应用

回顾了大块金属玻璃的研究和进展过程,介绍了典型及新型大块金属玻璃及其开发年代,简要分析了微观结构以及工艺条件对大块金属玻璃的形成能力的影响,介绍了大块金属玻璃优良的力学、磁学性能,特别介绍了大块金属玻璃的可焊性及广阔的应用前景.     

高类金属含量非晶态合金的晶化温度研究

研究了含有Ｂ、Ｓｉ二种类金属元素的Ｎｉ基非晶态合金的晶化温度随其中活性较强的类金属元素Ｂ含量变化关系。发现当Ｂ含量＜１７．５ａｔ％时，出现二个晶化温度Ｔｃｒ１和Ｔｃｒ２；当Ｂ含量＞１７．５ａｔ％时，则只有一个晶化温度Ｔｃｔ。利用“双层单元结构模型”和“结构缺陷形成机制”，对其微观机理给出的理论模型解释。     

基于动力学的大块金属玻璃形成能力研究

快速判定大块金属玻璃（BMG）的玻璃形成能力（GFA）是开发新型BMG的关键。基于加和性原则，用动力学理论解释了约化玻璃转变温度Trg作为合金玻璃形成能力的可行性和局限性，为制备非晶合金提供了理论依据，合金能形成BMG的最低Trg为0.4066，同时找到了玻璃形成能力最佳的两个理论约化玻璃温度，即Trg=1和Trg=0；提出了判定GFA大小及其稳定性的两个新的参量摩尔熔化热ΔHmg和稳定性CPS，并用它计算了BMG合金系的GFA大小及其稳定性，BMG的GFA大小顺序与井上明久（Inoue）的排列顺序吻合     

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。     

Bulk Metallic Glasses with Functional Physical Properties

In this review, we report on the formation of a variety of novel, metallic, glassy materials that might well have applications as functional materials. The metallic glasses, with excellent glass‐forming ability, display many fascinating properties and features such as excellent wave‐absorption ability, exceptionally low glass‐transition temperatures (～35–60 °C) approaching room temperature, ultralow elastic moduli comparable to that of human bone, high elasticity and high strength, superplasticity and polymer‐like thermoplastic formability near room temperature, an excellent magnetocaloric effect, hard magnetism and tunable magnetic properties, heavy‐fermion behavior, superhydrophobicity and superoleophobicity, and polyamorphism, all of which are of interest not only for basic research but also for technological applications. A strategy based on elastic‐moduli correlations for fabrication of bulk metallic glasses (BMGs) with controllable properties is presented. The work has implications in the search for novel metallic glasses with unique functional properties, for advancing our understanding of the nature and formation of glasses, and for extending the applications of the materials.     

块体金属玻璃制备技术的研究进展

主要介绍了块体金属玻璃的连接技术、放电等离子烧结法和电磁振动法等制备块体金属玻璃的新技术手段。块体金属玻璃的连接技术包括激光焊、爆炸焊、电子束焊、熔融液相连接法和摩擦焊等。采用焊接的方法可将块体金属玻璃连接在一起,以形成大尺寸甚至超大尺寸的块体金属玻璃;放电等离子烧结可在很短时间内制备多孔、大尺寸和具有一定塑性的块体金属玻璃,在制备具有优异软磁性能的块体金属玻璃上也具有显著优势;电磁振动法可以有效抑制晶体形核,显著提高块体金属玻璃体系的玻璃形成能力,从而制备更大尺寸的块体金属玻璃。     

Cu基大块非晶合金的热力学预测

利用Miedema理论和几何模型计算了三元合金Cu-Zr-A1、Cu-Hf-A1、Cu-Hf-Zr的形成焓。讨论了形成焓对Cu基非晶合金形成能力的影响，并将计算结果与已有的实验结果进行了比较，发现二者较吻合。     

Al基块体金属玻璃的研究进展

Al基金属玻璃具有高强度、高韧性、良好的耐蚀性,特别是其比强度高达330kN·m/kg,作为新结构材料在航空航天领域具有潜在的应用前景。近年不仅研发出了具有大过冷液相区以及能形成块体金属玻璃的Al基合金,还通过粉体温热固化成形工艺实现了Al基金属玻璃的大块体化,推动了其在实际生产中的应用。简述了有关Al基金属玻璃合金的玻璃形成能力、过冷液体热稳定性、力学性能及其粉末烧结体的组织和性能等方面的最新研究进展,并对其发展存在的问题进行了探讨。     

增材制造金属玻璃的研究进展

金属玻璃(即非晶合金)具有较高的强度、硬度和耐磨性,优异的耐腐蚀性能等,目前已被广泛应用于制备棒球杆、传感器、电磁铁芯、变压器等。增材制造(即3D打印)技术集节约材料、可个性化定制复杂几何件优点于一身,现被广泛研究和应用。目前已掀起了3D打印金属玻璃的研究热潮。本文主要综述了3D打印金属玻璃的研究进展,在此基础上探讨了其存在的问题以及解决办法。采用优化的工艺参数和扫描策略可部分避免这些问题,对热影响区的温度分布与工艺参数之间的关系模拟研究是解决3D打印成形致密块体金属玻璃问题的关键。     

Ce-Ga-Cu系非晶合金的热力学研究

通过差示扫描量热仪(DSC)利用三线法求出Ce_(70)Ga_xCu_(30-x)(x=4,6,10,12,15)系非晶合金过冷液体、熔体和晶体的热容及液体和晶体的热容差(ΔCP),并计算出液体相对于晶体的过剩焓(ΔHexc)、过剩熵(ΔSexc)和Gibbs自由能之差(ΔGl-s)。结果显示,对应于Ce-Ga-Cu系非晶合金低的玻璃转变温度(Tg),其液体的Kuazmann温度(TK)也较低。Ce-Ga-Cu系非晶合金的热力学参数ΔHexc、ΔSexc和ΔGl-s都随着Ga含量的增加而减小,这与玻璃形成能力(GFA)的变化趋势不相符。这说明对于Ce-Ga-Cu非晶合金体系,热力学驱动力不是控制非晶形成的主要因素,其他因素(比如动力学因素)可能是形成能力的关键因素。