先进材料的连接技术——块体非晶合金的摩擦焊

块体非晶态合金又称金属玻璃，是目前材料科学中广泛研究的一个新领域，也是一种发展迅速的重要的新型材料。金属玻璃的结构在原子尺度上不同于普通的晶体金属材料，而是类似于液态金属，原子排列没有周期性长程有序，仅为短程有序，亦没有位错、晶界等晶体材料中常见的点阵缺陷。从原理上说，如果能够使合金熔体冷却过程中的结晶受到抑制，[第一段]     

非晶态合金镀

一、前言金属与合金材料的制备和应用的发展对人类文明的进步关系很大,而金属学的发展是以原子长程有序排列的结晶学为基础的.但近年来发现具有原子长程无序排列结构的非晶态金属,也称无定形态金属或玻璃态金属.这类金属表现出的性质,从过去的金属学概念很难解释.而且具有与一般晶态金属     

奇妙的非晶态金属

<正> 成功制备非晶态金属 在日常生活中,人们所接触的材料不外乎两类,即晶态材料和非晶态材料。所谓晶态材料,是指材料内部原子的排列遵循一定规则;反之,原子排列处于无规则状态的材料则称为非晶态材料。形象地说,如果材料中的原子排列像被检阅的士兵方阵那样有序,该材料就是晶态材料;如果原子排列像集市的人群那样杂乱     

Allied公司非晶态金属合金的发展

美国 Allied 公司年前公布了它的非晶态金属合金商业化研究工作的进展和打入市场的计划,引起了广泛的重视。该公司是美国唯一生产和研究非晶态合金的公司。早在二十年前就开始了研究工作,至今已花费了七千万美元。目前,它在非晶态金属合金的研究和生产方面居世界领先地位。当液态金属以极快的速度冷却时,它的原子排列呈无规则,形成非晶结构,而不是普通金属的晶格结构。非晶态合金具有强度高、韧性好、硬度高、耐蚀性好,容易磁化等特性。     

金属玻璃

<正> 金属玻璃是一种呈不规则晶体排列的金属及合金,它是由炽热的金属熔化物在瞬间骤冷的情况下,急剧凝固而形成,因而也称做非晶态金属。     

改变金属性能的新探索

大家知道,液态物质内部原子的排列相对于固态来说,是处在一种无序的状态。随着温度的下降,原子将会按照一定的规律排列成为有序的状态,这样一个排列的过程称为“相变”。材料完成相变过程所需要时间的长短,则因不同的物质有很大的差别。比如,一般的纯金属大约只需一亿分之一秒就可完成,但是像玻璃、陶瓷和一些聚合物却需要长达几昼夜、甚至几十昼夜的时间才能完成。根据这种情况,我们如能想法使熔化金属的散热速度达到极大,那么,它的凝固速度就会超过它的相变速度,金属内部的原子来不及进行有序排列,我们就能得到表面是固态、而内部仍保留液态原子无序排列的一种完新的金属状态,这就是快速凝固技术的基本原理。     

块体金属玻璃的开发和应用

金属玻璃的发展有史以来的数千年间，厚度、直径在数mm以上的大块金属材料无一例外全是结晶型材料，但自上世纪90年代以来，既使采用缓冷凝固方法也能获得原子无序排列的即具有玻璃结构的大块金属。形成这种稳定的过冷液态金属玻璃应满足033元素以上组成，②三组元原子尺寸差大于12％，③三组元有负的混合热。满足上述3条件的金属液体构造具有①高密度填充结构，②新的局域原子排列，③长程均匀排列状态等特点。     

金属玻璃的结构年轻化及其对力学行为的影响

金属玻璃是高温合金熔体深度过冷至玻璃态转变温度,其内部原子构型来不及有序结晶而形成的玻璃态固体.这类金属键的玻璃体系在原子排列上不存在长程周期性,在热力学上处于远离平衡的亚稳态,在动力学上处于阻塞态.这些特征赋予金属玻璃一系列优异的力学、物理、化学等性能,比如,具有接近理想极限的高强度.然而,金属玻璃的室温塑性变形极易...     

科技动态

用等离子喷涂法获得"金属-玻璃"涂层美国印第安纳州的一家钻公司采用等离子喷涂表面技术喷涂急冷固化的粉末金属,获得了"金属-玻璃"涂层.这种涂层保留了近于非晶态的显微结构.非晶态金属有时被人们称为"金属-玻璃",它能提供普通多晶型金属所不具有的优良性能.但这种金属能否用常规表面硬化法制成涂层而不失其优良性能尚不清楚.为弄清这一问题,该公司的工程     

物理气相沉积制备金属玻璃薄膜及其力学性能的样品尺寸效应

金属玻璃薄膜是在金属玻璃的基础上发展出来的一种新型薄膜材料,一方面继承无序原子排列结构所赋予的优异物理、化学和机械性能,另一方面有可能通过调整物理气相沉积工艺,构筑界面,制备纳米结构金属玻璃薄膜,克服块体金属玻璃的本征脆性.近年来,金属玻璃薄膜在各个领域快速发展,引起广泛的关注,已经成为新的研究热点.本文主要通过回顾最...     

日本利用液态硅试制成功廉价的非晶太阳能电池

日本北睦尖端科技大学下田达也教授新近利用涂膜技术试制成功非晶态硅太阳能电池，大大降低了生产成本。这种新技术是把Si原子呈链状的高分子“硅烷”溶于有机溶剂中，随后将这种硅烷溶液在玻璃基板上涂成均匀的涂膜，通过加热而形成非晶态硅膜。如果在其中进一步添加B和P则可获得p-型或n-型的非晶态硅膜。     

全国第一届非晶态物理讨论会于1978年5月4日至11日在无锡召开

中国科学院主办的全国第一届非晶态物理讨论会于1978年5月4日至11日在无锡召开。参加讨论会的有来自研究所、大学、工厂等五十多个单位的一百余人,他们中间有老一辈的科学家,有大量朝气蓬勃的中、青年科学工作者,济济一堂,学术讨论气氛热烈,显现出科学春天来到的灿烂景象。非晶态物质是指其内部原子无长程有序排列的物质。随着氧化物玻璃、玻璃半导体,特别是近年来非晶态金属和合金的发股,非晶态物质已誉为材料科学重要的后备军,进展极为迅速。讨论会上共宣读了65篇学术报告,内容丰富多采,既有非晶态光学、力学、磁学、超导、半导体、发光、结构模型和分析、结构相变、液晶、液态金属和液相分离等各方面的专题综合评述;也有国内各单位在制备工艺、衍射分析和荧光分析、超导、磁性、半导体、光学、抗腐蚀等非晶态物理特     

“谁”在军训“金属原子”

金属原子不同于其他材料原子的散漫懒惰，它们是一个“紧密团结，注意队列”的整体。微观层面，金属原子被“影子教官”疯狂军训，从液体的乱而无序到固态的长程有序，影子教官功不可没。但是金属原子也会走错场，站错位，影响了整个排面，所以“队列”中就出现了缺陷。更有意思的是，如果科学家们故意作弄那些“听话的金属原子”，打乱他们整齐的队列，赋予了他们新的特质，并将这种结构的材料称之为金属玻璃。     

表面金属陶瓷态性能,工艺及应用

物质的陶瓷态或玻璃态(学名叫非晶态),是一种宏观均匀、各向同性、微观近程有序远程无序结构的聚焦状态。金属陶瓷仅指金属方面的那一类微观近程有序远程无序结构,即非晶态金属物质,它不同于晶态金属,又不同于非金属陶瓷。金属陶瓷可以通     

非晶态材料(名词解释)

非晶态,如玻璃、高分子聚合物等无机或有机材料,早已在许多领域里获得广泛的应用.而非晶态金属则是一种新型的材料.这种材料,通常由金属与类金属,或者金属与金属组成,其原子结构特征与玻璃相类似,可以看作是冻结了的液态金属,故又称它们为金属玻璃或无定形金属.     

块体非晶态合金的成分设计准则及玻璃形成能力的表征

综述了块体非晶态合金的成分设计准则，如：“混乱”原则、Inoue准则、Senkov准则、电子浓度准则及等原子替代法，表征玻璃形成能力的判据，如：约化玻璃转变温度Trg、ac判据、γ判据、过冷液相区△Tx及临界冷却速率Qc，最后简要讨论了目前存在的问题及发展趋势。     

金属玻璃的开发和应用

性能优异的软磁金属玻璃金属玻璃的最大特点在于比传统非晶态合金具有显著较大的玻璃形成能力。传统的铁基和钴基软磁非晶合金，为了形成非晶态就必须以10^5K／s以上(临界冷却速度)的极高冷速将其熔体冷凝来获得。然而铁基和钴基金属玻璃，其临界冷却速度则要比传统非晶态合金慢两个数量级以上，在铜模中即可获得尺寸在mm级以上的大块材料。     

超耐蚀性非晶态合金薄板材的开发

非晶态合金具有优良的耐蚀性 ,这是由于非晶态合金化学均匀性及强的反应活性。非晶态合金的原子排列没有规律 ,在纳米水平上均匀 ,不存在晶界、位错、析出物等可形成腐蚀核的组织缺陷 ,可形成均匀的钝化膜 ,而强的化学反应活性又使这种钝化膜可快速形成。但由于耐蚀非晶态合金是用急冷凝固法制备 ,只能制得厚度为数微米的薄膜、薄带及粉末状 ,因而在应用上受到限制。为了充分利用非晶合金优良的耐蚀性能 ,有必要开发大块材料。以日本下一代金属·复合材料研究开发协会 (RIMCOF)为中心 ,由石川岛播磨重工、川崎重工、三井造船、京都大学、…     

液态金属Ag6Cu4凝固过程中非晶转变的分子动力学模拟

用 quantum Sutton-Chen 多体势对液态金属Ag6Cu4凝固过程进行了分子动力学模拟研究. 在冷却速率为2×1012～2×1014 K/s范围内, Ag6Cu4总是形成非晶态结构, 在非晶态合金的形成和稳定性中起关键作用的是原子的二十面体结构. 采用键对及原子多面体类型指数法对凝固过程中微观结构组态变化的分析, 有助于对液态金属的凝固过程、非晶态结构特征的深入理解.     

金属玻璃的功能性应用及相关基础研究

金属玻璃是一类具有热力学非平衡特征和亚稳特性、以金属元素为主要组分、原子排列处于无序结构的固体材料。近年来,随着金属玻璃研究领域的蓬勃发展,涌现出很多新的研究方向和热点。简要综述了近期金属玻璃在化学反应中表现出的优异催化性能和高反应速率等相关的功能性应用和基础研究进展,主要介绍了金属玻璃在降解污水中的偶氮染料方面的功能性应用和基础研究。实验结果表明,镁基和铁基金属玻璃粉降解偶氮染料的效率分别达到商业晶态铁粉的1000倍和200倍以上。而且,相对于液体雾化法制备的金属玻璃粉,用球磨粉碎法制备的金属玻璃粉反应活性更高,这可能与球磨金属玻璃粉比表面积增加、残余应力导致的反应激活能降低有关。最后对金属玻璃的功能性应用和相关基础研究的未来研究前景进行了展望。