非晶态材料的制备与应用
龚晓叁!，陈鼎"，吕洪"，徐红梅!!
（!#湖南大学材料科学与工程学院，湖南长沙$!%%&"；"#中南大学材料科学与工程学院，湖南长沙$!%%&’）
摘要：对非晶态合金的结构特征及最新发展的非晶态材料的制备工艺作了系统的综合评述，并全面介绍了非晶态材料优异的物理、化学性能与应用，指出了非晶态材料的发展趋势。
关键词：非晶态合金；制备工艺；软磁性；性能
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世界上有关非晶态合金研究的最早报道，是!.’$年德国人克雷默采用蒸发凝聚法制备出非晶态合金。不久，布伦纳等于!.-%年用电沉积的方法制出了/0+1非晶态合金，并用来做硬的耐磨和耐腐蚀的涂层。!.,%年，美国加州理工学院的1# 23456等发明了一种直接将熔融金属急冷成非晶态金属的方法。此后一个新的时代宣告来临，越来越多的冶金者被吸引到此领域中，竞相发明不同的技术并以此获得各种非晶态合金。
!非晶态合金的结构特征与特性
研究非晶态材料结构的方法主要是沿用分析晶体结构的方法，其中最直接、最有效的方法是通过散射来研究非晶态材料中原子的排列状况。由散射实验测得散射强度的空间分布，再计算出原子的径向分布函数，然后，由径向分布函数求出最近邻原子数及最近原子间距等参数，依照这些参数，描述原子排列情况及材料的结构。
研究表明，非晶态结构上与液体相似（见图!），原子排列是短程有序的；从总体上来说是长程无序的，宏观上可将其看作均匀、各向同性的。非晶态结构的另一个特点是热力学的不稳定性，存在向晶态转化的趋势，即原子趋于规则排列。为了进一步了解非晶态的结构，通常在理论上把非晶态材料中原子的排列情况模型化，其模型归纳起来可分为两大类。一类是不连续模型，如微晶模型、聚集团模型等；另一类是连续模型，如连续无规则网格模型、硬球无规密堆模型等。虽然所建立的种种模型［!］
对
图!气、液、晶态和非晶态双体分布函数［"］
于描述非晶态材料的真实结构还不够精确。但在解释非晶态材料的某些特性如弹性、磁性上，还是取得了一定的成功。
非晶态合金的长程无序、短短有序的特性导致非晶态金属有着良好的机械性能、优良的化学性能以及优异的软磁性能。
"非晶态材料的制备工艺
目前，非晶态材料的制备工艺主要以快冷凝固技术为主。快冷凝固又包括急冷技术和大过冷技术，急冷技术就是将熔融液态金属以液滴形式、或以
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中国锰业
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作者简介：龚晓叁（!.H&+），男，湖北省随州人，硕士。
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