块体非晶材料的研究动态与发展展望

介绍了非晶合金国内外发展历史,并从块体非晶合金材料形成的成分与结构条件、热力学条件和动力学条件等方面阐述了块体非晶合金形成和稳定存在的机制;较全面地列出并介绍了目前块体非晶合金材料的制备方法,并总结了非晶合金的性能特征和应用现状。     

Mg-Ni-RE块体非晶合金的制备及稳定性能

Ag元素替代部分Mg可以改善Mg75Ni15Gd10的非晶形成能力,制备尺寸由3 mm提高到Mg69Ni15Gd10Ag6的7 mm。Ag的添加可提高非晶在盐溶液中腐蚀产物的致密性,使腐蚀电位正移,腐蚀电流降低,提高电化学反应电荷转移电阻,使金属基体腐蚀溶解反应变得困难,使非晶合金Mg75Ni15Gd10在0.1 mol/L NaCl溶液中的腐蚀速率下降62%。同时,Ag的添加可以使非晶合金Mg75Ni15Gd10在90次充/放电后的容量保持率由55%提高到75%。     

Mg-Ni-RE块体非晶合金的制备及稳定性能

Ag元素替代部分Mg可以改善Mg75Ni15Gd10的非晶形成能力,制备尺寸由3mm提高到Mg69Ni15Gd10Ag6的7mm。Ag的添加可提高非晶在盐溶液中腐蚀产物的致密性,使腐蚀电位正移,腐蚀电流降低,提高电化学反应电荷转移电阻,使金属基体腐蚀溶解反应变得困难,使非晶合金Mg75Ni15Gd10在0.1mol/LNaCl溶液中的腐蚀速率下降62%。同时,Ag的添加可以使非晶合金Mg75Ni15Gd10在90次充/放电后的容量保持率由55%提高到75%。     

Zr基非晶合金力学性能的研究进展

Zr基非晶合金具有很强的非晶形成能力,可在小于103K/s临界冷却速率条件下获得.近年的研究表明,Zr基非晶合金具有高强度、超塑性、高弹性、高硬度、高耐磨性、高耐腐蚀性和优异的加工成形等性能,有着广阔的应用前景.本文总结了Zr基非晶合金的形成机理,着重对Zr基非品合金的力学性能、耐腐性能、加工性能等进行了综述.     

Zr-Ti-Cu-Ni-Be-Fe块体非晶合金及非晶基纳米复合材料的形成及其性能

采用水淬法制备出了块状、高强度Ｚｒ－Ｔｉ－Ｃｕ－Ｎｉ－Ｂｅ－Ｆｅ非晶合金,研究了铁原子组元对Ｚｒ－Ｔｉ－Ｃｕ－Ｎｉ－Ｂｅ－Ｆｅ块体非晶形成能力硬度、磁化率及其热稳定性的影响。结果表明,当Ｆｅ含量超过１０％（原子分数）时,在合适的冷却速率下可以区得含有钠米晶凿的非晶基复合材料。     

大块非晶合金的研究历程

本文简述了大块非晶合金的发展过程和该领域的最新研究进展,并从成分结构条件、热力学条件、动力学条件等方面阐述了大块非晶合金的形成机制,介绍了目前常用的制备方法、大块非晶合金优异的性能和应用前景,并分析了其产业化的可行性。     

一种新型Nd基块体非晶合金

在铜模铸造条件下制备了直径2．5mm的Nd61Fe30Zn9块状非晶合金．在普通DSC条件下，没有观察到这种合金的玻璃转变温度，晶化温度为730K，比Nd60Fe30Al10非晶合金的晶化温度低约70K，因此该合金的热稳定性较低．熔化行为分析表明，合金Nd61Fe30Zn9的熔化过程为单峰吸热过程，且熔化区间仅为54K，说明该合金的成分接近合金的共晶成分，但母合金的自然凝固组织不具有共晶凝固特点，表现为粗大的枝晶状组织．讨论了成分和组织对合金非晶形成能力的影响．     

Cu-Zr基块体非晶合金的研究进展

针对Cu基非晶合金这一具有广阔应用前景的新型非晶合金,从合金体系、性能及应用等方面对其国内外研究现状和进展进行了综述。重点分析了Cu基非晶合金体系中各合金元素的作用、合金的力学性能和耐腐蚀性能。简要介绍了表征合金玻璃形成能力(GFA)的参数和判据,特别是近几年新提出来的参数和判据。最后对Cu基块体非晶合金目前存在的问题及其应用前景进行了概述。     

Cu47Ti34Zr11Ni8块体非晶合金的制备

采用差压铸造法成功制备了圆棒状与板片状的Cu417Ti34Zr11Ni8块体非晶合金，研究了合金的热稳定性。在试验条件下，Cu47Ti34Zr11Ni8块体非晶合金棒状试样的最大直径可达3mm，板片状试样的最大厚度可达1mm。该成分块体非晶合金具有良好的热稳定性，其玻璃转变温度Tg=672K，晶化温度Txl=735K，过冷液相区△Tx=63K，约化玻璃温度Trg=0．575。     

块体非晶合金的成分设计准则

综述了块体非晶合金的成分设计准则,如：约化玻璃转变温度、＂混乱＂准则、Inoue准则、Johnson准则、原子尺寸比例准则、γ参数准则、电子浓度准则及相选择准则。并简要讨论了目前存在的问题及发展趋势。     

块状铁磁性非晶合金

介绍了块状非晶合金材料这一领域的最新研究进展,对软、硬磁块状非晶合金的热稳定性及磁性能进行了分析,对非晶形成能力及性能的影响因素进行了探讨。     

大块非晶材料的研究进展

较详细地介绍了近几年发展起来的从液相直接制取大块非晶固体的原理及实验室工艺，综述了国内外在该领域的研究现状。     

铁基大块非晶合金的发展现状

概述了铁基大块非晶合金优异的力学性能、磁学性能、耐蚀性能和电学性能及其在实际工程上的应用前景。介绍了铁基大块非晶合金晶化研究的最新成果和结晶动力学,包括晶化对非晶合金性能的影响和变温结晶转变中晶化激活能的计算方法,并找到了一种计算变温晶化激活能的新方法,即Starink法。求晶化激活能时,Starink方程最佳,Kissinger方程次之,Boswell方程再次之,Ozawa方程最差。     

Mg基非晶合金的形成能力和力学性能分析

在水冷铜坩埚中采用铜型吸铸法制备直径为3mm的棒状Mg81Zn17Ca2、Mg63Zn32Ca5、Mg65Zn30Ca5合金材料,利用X射线衍射仪（XRD）和扫描电子显微Mg14Zn22Ca64、镜（SEM）等对Mg基非晶合金的形成能力和力学性能进行研究。结果表明：Mg65Zn30Ca5的非晶形成能力最强,Mg63Zn32Ca5和Mg14Zn22Ca54次之,Mg8iZn17Ca2最弱。Mg65Zn30Ca5力学性能519MPa;Mg811Zn17Ca2次之,约为493MPa;Mg63Zn32Ca5和Mg14Zn22Ca64最好,断裂强度最大约为断裂强度都较低。四种成的分的Mg-Zn-Ca合金均为脆性断裂,几乎没有塑性应变。     

具有宽过冷液相区的铁磁性非晶合金—铁磁性块状非晶合金的研究现状

介绍了近几年出现的具有宽过冷液相区的铁磁性非晶合金的研究状况。在传统的铁基或钴基等铁磁性非晶合金中添加Ｃａ、Ａｌ等元素可以大大提高合金的玻璃形成能力,降低临界冷却速度,最终制备出厚度在１５０μｍ以上的块状铁磁性非晶合金。这些合金具有一些共同特点：（１）它们均为多元合金系;（２）组元之间的原子半径差别较大;（３）其晶化过程为单一阶段晶化,伴随几个晶化相的同时析出;原子的长程扩散重排导致晶化过程被大大延迟。这些合金具有一定的软磁特性,有可能作为磁性器件得到应用。     

大块非晶合金制备原理与技术

利用形核理论，对人块非晶合金的形成条件、控制因素、合金成分设计思路、制备原理与技术等进行了分忻与讨论。非均匀形核的避免和均匀形核的抑制是大块非晶合金成功制备的充分必要条件，前者要通过外部熔炼条件的有效控制来实现，包括：熔炼提纯、合理的冷却介质和惰性气氛保护等：后者要通过合理的成分设计来实现，包括：多组元、高原子尺寸比、人负混合热、低熔点组元或低熔点共晶。     

锆基大块非晶合金在NaCl溶液中的腐蚀行为

利用电化学方法研究了3种锆基大块非晶合金Zr60Al15Ni25、Zr65Al10Ni10Cu15和Zr52.5Al10Ni10Cu15Be12.5在1%、3.5%和10%（wt.%）NaCl溶液中的腐蚀行为.极化曲线的测试结果表明,在相同浓度NaCl溶液中Zr60Al15Ni25合金表面形成相对稳定的钝化膜,表现出较好的耐腐蚀能力.元素Cu和Be的添加,降低了合金Zr52.5Al10Ni10Cu15Be12.5和Zr65Al10Ni10Cu15在NaCl溶液中的钝化能力,增加了点蚀的敏感性.失重法研究结果表明3种合金腐蚀速率的大小顺序依次为Zr65Al10Ni10Cu15〉Zr52.5Al10Ni10Cu15Be12.5〉Zr60Al15Ni25.利用扫描电镜（SEM）和能量散射X射线谱（EDS）分析了极化后的合金表面,结果表明点蚀孔内部Zr、Al、Ni的选择性溶解和Cu在钝化膜下的富集导致了合金的耐腐蚀性能降低.     

锆基块体非晶合金的力学性能研究进展

本文叙述了锆基块体非晶合金的制备方法，优异的性能，特别是对其力学性能研究领域的最新进展进行了综述。并与传统晶态合金作了适当的对比，锆基块体非晶合金具有优异的力学性能，如弹性比功、超塑性、断裂韧性等，此类合金的应用将不断拓宽。     

铜基大块非晶合金的压缩断裂行为

铜基大块非晶合金Cu52.5Ti30Zr11.5Ni6与Cu53.1Ti31.4Zr9.5Ni6（at％）具有高的抗压缩断裂强度（σc,f），分别为2212MPa和2184MPa；断裂伸长率（εc,f）分别为2．1％和2．2％。断口微观形貌分析表明，Cu基大块非晶合金具有3种不同类型的微观形貌，分别与断口的3个断裂扩展区域相对应。由于断裂沿着2个不同方向进行，条带型脉状网络的产生，使得Cu基非晶具有高的抗压缩断裂强度。