下载文档原格式
非晶合金研究现状及应用发展综述摘要：本文综述了块体非晶合金材料研究发展的历史和现状。
介绍了主要的非晶合金体系发展状况，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及其特色，并总结了非晶合金的性能特征和应用现状。
关键词：非晶合金；性能；应用；制备方法0 引言非晶态合金是指不具有长程有序但短程有序的金属合金,又由于其具有金属合金的一些特性,故它们也被称为玻璃态合金或者非结晶合金，属于非晶态材料中新兴的分支【1】。
与晶态合金相比，非晶合金具备许多优异性能，如高硬度、高强度、高电阻、耐蚀及耐磨等。
块体非晶合金材料的迅速发展，为材料科研工作者和工业界研究开发高性能的功能材料和结构材料提供了十分重要的机会和巨大的开拓空间。
1.非晶合金的结构综述非晶态合金的结构自从20世纪60年代发现首个Au-Si非晶态合金以来【2】,非晶态合金的原子结构就是人们关注的焦点,提出了多种非晶态合金结构模型,主要有:硬球无规密堆模型、微晶模型、连续无规网格模型、FCC/HCP密堆团簇堆积模型。
1.非晶合金的性能及应用非晶合金与普通钢铁材料相比，有相当突出的高强度、高韧性和高耐磨性。
根据这些特点利用非晶态材料和其它材料可以制备成优良的复合材料，也可以单独制成高强度耐磨器件。
在日常生活中接触的非晶态材料已有很多，如用非晶态合金制做的高耐磨音频视频磁头在高档录音、录相机中的广泛使用；把块体非晶合金应用于高尔夫球击球拍头和微型齿轮中；采用非晶丝复合强化的高尔夫球杆、钓鱼杆已经面市。
非晶合金材料已广泛用于轻、重工业、军工和航空航天业，在材料表面、特殊部件和结构零件等方面也都得较广泛的应用。
2.1部分应用场景（1）非晶态的力分布传感器非晶态合金因无结晶结构，故不存在晶界这样一些局部显示机械强度小的地方，所以具有高强度、高硬度的特性；原子是无序超密结构，所以电阻率高，使之制成器件工作时铁损小；无磁晶各向异性，对外部磁场变化敏感，所以检测磁变化灵敏度高：由于不存在结晶缺陷、晶界，所以耐蚀性好。
《先进材料制备技术》课程调研报告调研题目：非晶态合金班级：组别：小组成员：完成时间：调研报告要求1. 围绕非晶态合金、智能材料与形状记忆合金、贮氢合金、超导材料、热电材料、磁性材料、医用材料和仿生材料的特点、应用及制备技术等八个主题（每班按照学号分成八组，按照上述顺序选题），阅读不少于5篇的国内外参考文献，总结相关内容撰写调研报告。
2. 报告要求利用word编辑，由封面、目录、正文、参考文献组成。
全文字体采用宋体，标题四号字体，正文小四字体，固定值22磅行间距，字数不少于2000字，A4纸打印。
3. 在报告最后一页附上参考文献目录（必须有英文文献）。
4. 在第9周周三提交打印纸质版上交。
5. 打印时此页打印在封面页反面。
一、非晶态合金 (1)二、非晶合金的应用领域 (1)三、我国非晶合金的发展现状 (2)四、非晶态合金材料的定义、制备方法及种类 (2)五、具有优良力学性能的非晶态合金材料及其应用 (3)六、具有优良化学性能的非晶态合金材料及其应用 (4)七、具有优良磁性能的非晶态合金材料及其应用 (4)八、具有优良光学性能的非晶态合金材料及其应用 (5)九、总结 (6)一、非晶态合金非晶合金听起来似乎感觉有些陌生，但是它的另外两个常见名字——金属玻璃和液态金属也许你有所耳闻。
非晶合金目前主要以块体非晶、非晶粉末、非晶薄带三种形式呈现，相应的其制备方法目前也分为铜模铸造法、机械合金法、单辊旋粹甩带法。
非晶合金具有较强的局部耐腐蚀性、力学上极高的断裂强度和硬度，同时它也具有优良的弹性。
传统非晶合金的室温下拉伸塑性变形能力的缺乏使之在结构材料上的应用受阻。
随着科工作的进一步深入，目前非晶合金复合材料的拉伸塑性已达7%，这为非晶合金在工程材料上的应用提供了新的可能性。
非晶合金凭借其具有的独特的无序原子结构、良好的物理以及化学等性能，在多个科研领域引起科学家的关注。
其多组元的特点提供了广阔的应用场景，但与此同时带来的成分复杂问题也影响着高性能新材料的设计与开发。
非晶合金材料的变形与断裂问题探讨摘要：本文系统地研究了不同非晶合金材料的拉伸、压缩变形与断裂特征，总结了不同非晶合金材料拉伸与压缩断裂的不对称性，观察到具有剪切变形行为的非晶合金，其压缩塑性随样品的高径比减小而逐渐增加；提出了剪切带旋转机制来解释具有高塑性非晶合金材料压缩变形过程中剪切带的偏转，总结了钨丝和原位析出枝晶对非晶合金复合材料韧化效果的不同作用，讨论非晶合金材料压缩剪切断裂、劈裂和破碎的竞争关系。
关键词：非晶合金剪切变形塑性一、非晶合金的剪切断裂规律非晶合金作为一种宏观上各向同性材料，它不能象金属晶体材料那样具有特定的滑移系，通过位错在滑移面上连续滑动和交互作用发生塑性变形。
这样就产生了一个力学上的问题：非晶合金是如何发生剪切变形和随后断裂的？或者说剪切带的取向与应力轴有何关系，它的剪切屈服和断裂是否满足经典的断裂与强度理论。
为此通过设计单向拉伸和压缩力学性能试验以及随后观察和比较剪切带的形成可以获得有意义的结果。
通过对一系列zr基非晶合金进行拉伸和压缩试验发现，对于同一种成分的非晶合金样品，在拉伸载荷下发生脆性剪切断裂，其剪切断裂面与拉伸轴的夹角大约是560。
由于非晶合金具有各向同性的特点，在拉伸或压缩载荷作用下，若按照经典的屈特加准则，非晶合金的剪切断裂应该发生在最大剪切应力面上，即其剪切断裂角应该总是为450，上述大量实验结果表明非晶合金的剪切断裂并不服从屈特加准则。
另一方面我们知道，非晶合金通常具有极高的断裂强度，如zr基非晶合金的强度大约在1.5～2.0 gpa，这样高的断裂强度使其在断裂瞬间剪切断裂面上的法向应力也非常高（0.75～1 gpa），而在拉伸和压缩实验过程中，剪切断裂瞬间法向应力方向刚好相反。
因此，这样高的法向应力必然影响其断裂瞬间剪切面的取向，使得拉伸和压缩剪切断裂角表现出明显的差别。
若考虑拉伸剪切断裂瞬间法向应力对剪切断裂具有促进作用，则必然使剪切面从450位置向大于450的方向发生偏转；同样在压缩剪切断裂瞬间，该法向应力对其剪切断裂将起抑制作用，造成最后剪切断裂角略小于450通过对拉伸和压缩剪切断裂样品进行系统观察，发现二者断裂表面形貌也明显不同。
Zr基大块非晶的成分设计与腐蚀机理研究
佚名
【期刊名称】《沈阳师范大学学报：自然科学版》
【年(卷),期】2006(24)2
【摘要】“Zr基大块非晶的成分设计与腐蚀机理研究是沈阳师范大学物理科学与技术学院张辉教授主持的国家自然科学基金面上项目（批准号为50571071），资助经费29万元，起止时间为2006年1月-2008年12月。
项目组成员有曹中秋，张国英，张轲，田鹏，陈金玉，崔松，其中教授4人，副教授1人，博士研究生
1人。
【总页数】1页(PF0002-F0002)
【关键词】机理研究;成分设计;大块非晶;腐蚀;Zr;国家自然科学基金;博士研究生;物理科学;师范大学;教授
【正文语种】中文
【中图分类】TG142;TG139.8
【相关文献】
1.大块锆基非晶合金Zr53.5 Cu26.5 Ni5 Al12 Ag3的盐雾腐蚀行为 [J], 李云;徐亮;祁世杰;程明;张士宏
2.Zr基大块非晶合金在过冷液相区超塑性成形的摩擦行为及机理研究 [J], 郑志镇;成蛟;王新云;李建军
3.国家自然科学基金项目简介Zr基大块非晶的成分设计与腐蚀机理研究 [J],
4.Zr基大块非晶喷射电解腐蚀特征的研究 [J], 白英良;张海峰;贺连龙;韩立
5.Nb、Ta等元素对Zr基大块非晶形成能力及耐腐蚀性影响机理研究 [J], 张辉;杨爽;张国英;吴迪;戚克振
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
关于召开国家自然科学基金委员会冶金与矿业领域项目评价与交流会参加人员名单NSFC参加人员：人黎明副主任NSFC工程与材料学部朱旺喜处长NSFC工程与材料学部王之中处长NSFC工程与材料学部肖国清教授NSFC工程与材料学部第一组（矿业）主持：刘德顺、侯运炳，丁德馨、柴敬，汪云甲、华心祝序号项目批准号申请人项目名称申请单位1 50704024冯国瑞煤矿残采区上行开采的技术基础研究太原理工大学2 50704034赵毅鑫基于能量耗散的煤岩动力失稳机理及多参量前兆信息识别中国矿业大学（北京）3 50774077柏建彪深部沿空掘巷围岩稳定原理研究中国矿业大学4 50774078曹胜根基于关键块运动原理的采场动压控制研究中国矿业大学5 50774079刘长友综放开采顶煤的双区失稳及与两柱掩护式综放支架的相互作用研究中国矿业大学6 5077408汪云甲煤炭开发的资源环境累积效应及评价研究中国矿业大学7 50774081夏军武采动区框架结构建筑物整体稳定机理研究中国矿业大学8 50704007李金奎深部开采破碎围岩巷道锚壳喷支护机理研究大连大学9 50774001华心祝高瓦斯采煤工作面锚杆支护巷道二次沿空留巷围岩稳定控制机理研究安徽理工大学10 50774002徐颖深井高应力岩体内爆炸能量控制技术研究安徽理工大学11 50774054张昌锁锚固结构中超长锚杆的导波特性研究太原理工大学12 5077406柴敬岩石变形的植入式光纤光栅多点检测方法西安科技大学13 50774067康建荣开采产生的地表裂缝对山区地表移动变形影响规律研究徐州师范大学14 50774082蒋斌松岩石破裂后再破坏的力学行为研究中国矿业大学15 50774083刘卫群基于流-固蚀损裂隙演化和非Darcy渗流突变的采动岩体稳定性理论中国矿业大学16 50774086李清爆炸致裂的岩石跨层次超动态破坏行为试验研究中国矿业大学（北京）17 50774093曹平水—岩作用下裂隙岩体损伤—流变—断裂耦合理论及应用研究中南大学18 50774047丁德馨酸法地浸采铀矿山地下水的SRB与ZVI协同复原法研究南华大学19 50774032刘德顺基于多源信息融合的冲击破岩状态辨识与控制湖南科技大学20 50774088侯运炳矿井三维地理网络模型方法及基础支持平台研究中国矿业大学（北京）21 50774092陈建宏矿山图元库构造及其实体拓扑关系与运算方法研究中南大学第二组（石油、岩石力学）主持：杜志敏、李根生，蒲春生、王芝银，王建国、赵金洲序号项目批准号申请人项目名称申请单位1 50704035董长银复杂条件下大斜度井砾石充填机理研究中国石油大学（华东）2 50774062 杜志敏高温高压高H2S-CO2气藏气-液-固多相共存体系复杂相态行为的实验和理论研究西南石油大学3 50774063练章华基于数值模拟的复杂地层地应力场反演研究西南石油大学4 50774064赵金洲缝洞型碳酸盐岩油气藏酸蚀蚓孔基础理论研究西南石油大学5 5077407陈艳玲高效稠油水热裂解降粘催化剂的结构及催化裂解动力学机理研究中国地质大学（武汉）6 50774089李根生高压水射流喷射压裂机理研究中国石油大学（北京）7 50774091蒲春生油井爆燃压裂中毒性气体生成与传播规律研究中国石油大学（华东）8 50704041张甫仁燃气管网泄漏定位理论及危险性评估系统研究重庆交通大学9 50774076 李银平深部层状盐岩破损机理及渗透特性研究中国科学院武汉岩土力学研究所10 50774046 王建国复杂因素耦合作用下露天高大边坡变形演化规律研究煤炭科学研究总院沈阳研究院11 50774056钟冬望爆炸载荷下岩质高边坡的动力响应与破坏机理研究武汉科技大学12 50774058刘新喜煤矿地下开采山体滑坡机制及控制研究长沙理工大学13 50704026张建兵石油套管膨胀后的强度及其力学机理研究西安石油大学14 50704028宁伏龙钻井液侵入含天然气水合物地层的动力学特性及其耦合数值模拟研究中国地质大学（武汉）15 50704033王衍森冻结法凿井多圈管条件的冻结管断裂机理研究中国矿业大学16 50774065蒲晓林基于钻井液－井壁界面的膜形成技术与膜传递过程研究西南石油大学17 50774066杨迎新深部地层高效破岩工具的理论和实验研究西南石油大学18 50774071顾军非MTC方法提高固井二界面封隔能力的技术基础研究中国地质大学（武汉）19 50704039康勇高压水射流辅助提高隧道软岩光面爆破成缝率的机理重庆大学20 50774017刘善军水对矿山岩石受力灾变过程红外辐射影响规律的实验研究东北大学21 50704005王尹军冲击波作用下乳化炸药内相粒子的动态行为北京矿冶研究总院22 5077409王芝银低温岩体力学特性试验与多场耦合理论研究中国石油大学（北京）0第三组（安全）主持：岳建华、高建良，姜福兴、施式亮，程久龙、王宏图序号项目批准号申请人项目名称申请单位1 50704019 贾进章矿井火灾时期通风系统可靠性、稳定性、安全性理论研究辽宁工程技术大学2 50774041 陈长华基于模糊渗流理论的采场瓦斯涌出和自然发火位置研究辽宁工程技术大学3 50704025 文虎煤层火灾复合胶体防灭火技术基础研究西安科技大学4 50704027 史聪灵复杂形式地铁隧道火灾烟流规律与控制中国安全生产科学研究院5 50764001 张义平基于HHT与瞬时输入能量分析的爆破震损机理与危害控制研究贵州大学6 50774045 阎卫东建筑物火灾时人员行为特征数据库及应用研究辽宁信息职业技术学院7 50774048 蒋军成含硫油品储罐自燃火灾机理及其动力学过程研究南京工业大学8 50774068 胡双启高纯度气体二氧化氯爆炸特性、生成机理及其发生器研究中北大学9 50774072 王喜世细水雾抑制瓦斯、煤尘爆炸的机理研究中国科学技术大学10 50774030 高建良深部开采矿井热参数确定及热环境预测研究河南理工大学11 50774011 王洪江高硫矿石细菌脱硫防灭火机制研究北京科技大学12 50774051 程久龙矿井工作面突水地球物理场响应与动态监测基础研究山东科技大学13 50774085 岳建华含导水构造的瞬态电磁响应特征与突水探测基础研究中国矿业大学14 50704020 赵扬锋煤岩变形破裂电荷感应规律的研究辽宁工程技术大学15 50774012 姜福兴当量钻屑量监测预报冲击地压危险性的机理研究北京科技大学16 50774033 施式亮煤矿瓦斯爆炸事故演化时空耦合非线性特性及控制理论研究湖南科技大学17 50774106 王宏图可控波振提高煤层瓦斯解吸、扩散及（视）渗透率的作用机理研究重庆大学18 50774104 辜敏浓缩矿井抽采煤层气中甲烷的变压吸附技术基础研究重庆大学19 50764005 何学文无线传感器网络及其在钨矿环境实时监测中的应用研究江西理工大学20 50774042 费鸿禄爆破振动频率衰减规律预测及其控制研究辽宁工程技术大学第四组（冶金）主持：周国治、翟秀静，郭学益、陶东平，安茂忠、邹宗树序号项目批准号申请人项目名称申请单位1 50704002 束奇峰CaO-B2O3-TiO2-SiO2系的相关物理化学研究北京科技大学2 50774018 厉英固态下钢和铝合金中析氢过程的化学传感法研究东北大学3 50774038 何方熔融盐中甲烷与氧化锌反应制取合成气和金属锌的基础研究昆明理工大学4 50774025 安茂忠离子液体电沉积TbFeCo合金的形成机理、结构与磁光性能研究哈尔滨工业大学5 50764006 陶东平熔渣的分子热力学模型及其应用研究昆明理工大学6 50774004 周国治多元熔体中局部区域和离散点物理化学性质的测定和计算北京科技大学7 50704040 王成善可描述高炉内液体流动现象的理论研究重庆大学8 50774019 邹宗树冶金多相反应器内分散相分布及相界面积的分形/Monte Carlo法研究东北大学9 50704016 刘小燕回转窑物料运动的机理及其控制研究湖南大学10 50774014 李敦钫四针状氧化锌晶须的生长机理和可控制备研究北京矿冶研究总院11 50704006 黄国杰Cu-Cr-Zr合金双级时效的组织演变及机理研究北京有色金属研究总院12 50704011 牛丽萍铝热还原-真空精炼法制备高钛铁中氧的赋存状态及夹杂物去除的研究东北大学13 50774020 翟秀静微波技术处理红土矿的应用基础研究东北大学14 50704017 张立麒铝电解阳极焙烧炉焙烧过程的基础研究华中科技大学15 50704030 王志铝酸钠溶液碳酸化分解过程一水软铝石结晶的调控基础中国科学院过程工程研究所16 50704036 符剑刚超声波强化电氧化法分解辉钼矿的过程及机理研究中南大学17 50764003 廖春发新型膦酸树脂协同萃取色层分离提纯重稀土技术与理论研究江西理工大学18 50764008 黄章杰从盐酸介质中固相萃取分离铂、钯、铑云南大学19 50774031 李宏宇室温离子液体用于含铀水系中铀的萃取研究核工业北京化工冶金研究院20 50764002 高原双层辉光障碍放电及反应渗镀低温形成氮化钛梯度耐磨材料桂林电子科技大学21 50774053 刘中清二氧化碳高压光电催化还原及其机理研究四川大学22 50774100 郭学益水果残渣化学改性及其对重金属离子吸附行为研究中南大学23 50774101 彭兵不锈钢冶炼粉尘直接回收基础研究中南大学24 50774013 李晓岑滇西青铜时代出土金属器的技术研究北京科技大学第五组（制备）主持：吕庆、梁叔全，王智平、王经涛，汪琦、王西涛序号项目批准号申请人项目名称申请单位1 50704010 李阳钢中超细镁铝尖晶石夹杂物生成机理及氧化物冶金作用研究东北大学2 50774028 吕庆炼铁烧结过程脱砷的应用基础研究河北理工大学3 50774105 陈登福连铸坯的凝固行为及其高温性能调控机制的研究重庆大学4 50704013 安希忠粒子振动堆积致密化的离散元数值仿真及物理实验研究东北大学5 50704037 刘咏多孔非晶合金室温变形机理研究中南大学6 50704038 李启厚喷雾热分解过程中钛酸钡薄膜对超细镍粉原位包覆机制的研究中南大学7 50774010 郭志猛凝胶注模成型医用多孔钛及合金植入材料北京科技大学8 50774036 倪东惠具有梯度界面的SiC-M（M=W、Mo、Fe、Ti）层状材料的制备及其金属化机理华南理工大学9 50774040 王智平减摩高铝青铜粉体涂层材料的研究兰州理工大学10 50774097 梁叔全添加少量金属/碳复合纳米管的Fe基细粉注射成形研究中南大学11 50774098 刘文胜颗粒诱导生成微纳钨晶须增强钨基合金的强韧化及机理研究中南大学12 50764007 韩永全变极性等离子电弧特性及穿孔立焊工艺稳定性内蒙古工业大学13 50774007 毛卫民铝合金浆料的蛇形通道制备及流变压铸成型北京科技大学14 50774008 王西涛多因素协同的微合金钢控制轧制组织演化物理冶金模拟北京科技大学15 50774009 吴春京双金属层状复合材料压力充芯连铸短流程成形技术基础北京科技大学16 50774026 杜之明铝合金半固态触变模锻微裂纹产生的判据与控制研究哈尔滨工业大学17 50774035 刘允中多喷嘴喷射轧制高性能铝板带材的基础研究华南理工大学18 50774037 张青来AZ31B变形镁合金薄板无模热渐进成形及机理研究江苏大学19 50774043 宋华重轨残余应力形成机理及影响因素的研究辽宁科技大学20 50774049 王经涛镁合金塑性加工材的拉压屈服不对称性研究南京理工大学21 50774044 汪琦用铁尾矿合成镁橄榄石耐火材料的机理研究辽宁科技大学22 50774052 鲁雄刚固体透氧膜用于短流程制备金属的理论与实践上海大学23 50774057 朱伯铨基质显微结构参数与耐火浇注料物理性能的相关性研究武汉科技大学24 50774073 叶树峰动态过程钢坯高温防氧化涂层作用机理研究中国科学院过程工程研究所第六组（材料）主持：曲选辉、杨院生，姚广春、王快社，沈军、彭成章序号项目批准号申请人项目名称申请单位1 50704001 徐前刚金属熔体与固态基底的电润湿行为及液固界面特性沈阳航空工业学院2 50704008 王轶卓奥氏体不锈钢表面严重塑性变形（SPD)与等离子体渗氮复合强化研究大连海事大学3 50704014 刘和平平面流铸法制备非晶合金的冷却辊传热和应力分析钢铁研究总院4 50704022 徐江纳米陶瓷颗粒增强Ni基耐腐蚀磨损复合镀渗表面合金层的研究南京航空航天大学5 50774005 曲选辉高导热DCC材料近净形成形的相关基础问题北京科技大学6 50774034 陈敏新型稀土掺杂的钛酸铋铁电功能薄膜材料的研究湖南理工学院7 50774074 朱圣龙颗粒增强改善耐热腐蚀搪瓷涂层的抗热震性能机制研究中国科学院金属研究所8 50774096 阮建明纳米介质液体防弹材料及防护机理研究中南大学9 50704003 陈骏钛酸铅铋基新化合物相结构与热力学稳定性北京科技大学10 50704021 张邦文各向异性纳米铁/硅橡胶复合材料的微结构控制及其敏感特性内蒙古科技大学11 50704031 李建强新型自组装卵状复合结构无铅焊锡球的制备及机理中国科学院过程工程研究所12 50774023 李英龙AlTiC晶粒细化剂合成过程C-Al界面润湿与反应行为东北大学13 50704009 潘学民无铅焊料熔体结构与润湿性、界面化合物析出相关性研究大连理工大学14 50704032 何杰基于液-液相分离制备金属玻璃基复合材料的研究中国科学院金属研究所15 50764004 彭成章薄铝带坯快速铸轧成形过程金属凝固机理与摩擦学研究江西理工大学16 50774006 王静松处理时间对电脉冲孕育处理效果的影响及其机理研究北京科技大学17 50774061 沈军流动作用下包晶合金定向凝固过程相的选择和生长机制西北工业大学18 50774075 杨院生脉冲磁场细化镁合金凝固组织的规律和机理中国科学院金属研究所19 50704012 祖国胤轧制复合-粉末冶金发泡法制备泡沫铝夹心板材料的研究东北大学20 50774021 姚广春碳纤维增强泡沫铝材料的研究东北大学21 50704015 杨建国钎焊过程中润湿铺展与溶解扩散的归一化理论研究哈尔滨工业大学22 50774029 张柯柯具有大体积分数碳化物的钢电致超塑性焊接界面区碳化物行为及焊接机理河南科技大学23 50774059 王快社超细晶材料搅拌摩擦焊接接头应力腐蚀机理研究西安建筑科技大学第七组（分离、环境）主持：赵跃民、杨华明，薛向欣、刘清才，兰尧中、刘羽序号项目批准号申请人项目名称申请单位1 50704018 罗仙平铜铅锌复杂硫化矿高精度分选的基础研究江西理工大学2 50774084 赵跃民基于超静定网梁结构的大型振动筛可靠性研究中国矿业大学3 50774087 韦鲁滨复合力场干法分选效应的协同机制研究中国矿业大学（北京）4 50774016 湛雪辉用选择性浸出技术由方铅矿精矿直接制备电子级PbO电池材料的基础研究长沙理工大学5 50774027 陈天虎凹凸棒石粘土净化生物质热解气中焦油的性能和机理合肥工业大学6 50774050 吕宪俊蒙脱石/烷基铵复合物的结构及凝胶特性研究山东科技大学7 50774055 刘羽从天然胶磷矿中制备孔形碳羟磷灰石及泡界模板自组装法机理研究武汉工程大学8 50774094 覃文庆从方铅矿精矿制备超细PbO材料的基础研究中南大学9 50774095 杨华明有序介孔材料组装掺杂二氧化钛及分形表征中南大学10 50704004 张延玲熔渣中铅锌挥发行为的基础研究北京科技大学11 50704023 陈丹电镀污泥水热铁氧体化与资源化协同效应研究上海大学12 50774003 沈志刚废印刷电路板非金属材料作为填料再利用的基础研究北京航空航天大学13 50774024 那贤昭含铬特殊钢渣Cr6+气基还原固化机理及工艺钢铁研究总院14 50774039 孙可伟基于碎玻璃和废铝料制备复合材料的粒子分散数值模拟昆明理工大学15 50774099 唐朝波氯化铵-氨-水体系稀液堆浸法处理黄铁矿烧渣的基础理论研究中南大学16 50774107 刘清才垃圾焚烧飞灰金属元素绿色综合利用基础研究重庆大学17 50774022 薛向欣含硼矿物的抗中子辐射性能及低成本屏蔽材料研究东北大学18 50774102 刘新星浸矿细菌中生物纳米磁性颗粒提取及形成机理研究中南大学19 50774069 黄朝晖用高Al2O3粉煤灰制备的Fe-Sialon在高炉用炮泥中作用行为的基础研究中国地质大学（北京）20 50704029 廖伍平从液－液萃取分离体系中制备纳米核壳结构和豆荚型结构中国科学院长春应用化学研究所21 50764009 兰尧中新型高效捕收剂YAM2对复杂难选氧化铜矿的作用机理云南大学22 50774015 郑其磁选脱墨新技术的研究北京有色金属研究总院23 50774103 李运姣零排放控制水解法从TiCl4一步合成锂离子电池负极材料Li4Ti5O12的基础研究中南大学。
非晶合金及异质结构金属材料的强韧化机理研究非晶合金及异质结构金属材料的强韧化机理研究摘要：非晶合金和异质结构金属材料因其独特的结构和性能而备受关注。
在过去的几十年里，研究人员通过不断地探索，已经取得了很多关于这些材料的强韧化机理的进展。
本文主要综述了非晶合金和异质结构金属材料的强韧化机理，包括原子层接触、缺陷导致的变形和相互作用、界面相互作用等方面的研究进展。
并对未来的研究方向进行了展望。
1. 引言非晶合金和异质结构金属材料是一类具有非晶或非晶针晶复相微结构的材料，具有优异的力学性能、高硬度和强韧性等优点。
因此，这类材料在航空航天、汽车制造、电子工业等领域具有广泛的应用前景。
然而，由于其结构的不规则性，非晶合金和异质结构金属材料在大变形下容易发生脆断，限制了其进一步的应用。
为了解决这一问题，研究人员一直致力于寻找强韧化机理，以提高材料的韧性，从而拓宽其应用范围。
2. 强韧化机理的研究进展2.1 原子层接触在非晶合金和异质结构金属材料中，原子层接触是一个重要的强韧化因素。
通过研究这些材料的原子层接触方式，我们可以了解材料的微观机制，并设计出新的合金或材料。
例如，通过调控原子层接触，可以改变材料的导热性能和力学性能，从而提高材料的韧性。
2.2 缺陷导致的变形和相互作用缺陷在非晶合金和异质结构金属材料中起着重要的作用。
研究表明，材料中的缺陷可以影响材料的力学性能和韧性。
例如，由于缺陷的存在，材料的屈服点和断裂韧度可以得到显著的提高。
此外，缺陷还可以引起材料的变形和相互作用，从而影响材料的力学性能和韧性。
2.3 界面相互作用界面相互作用也是非晶合金和异质结构金属材料的强韧化机理之一。
材料中的界面可以通过界面扩散、界面位错和界面蠕变等方式影响材料的韧性。
研究表明，通过调控界面的结构和成分，可以显著改变材料的强度和韧性。
因此，界面相互作用在材料的设计和制备中具有重要的应用价值。
3. 强韧化机理的展望在未来的研究中，我们还需要深入探索非晶合金和异质结构金属材料的强韧化机理，以完善现有的理论体系。
宁波材料所在铁磁性块体非晶合金研究方面取得重要进
展
铁磁性块体非晶合金是一种具有优异磁性性能的材料，具有较高的饱
和磁化强度和低的矫顽力。
它们通常由铁基合金元素（例如铁，镍，钴）
以及其他非磁性元素（例如硅，硼）组成。
相比起其他传统的铁磁性材料，铁磁性块体非晶合金在形状和磁性能方面都具有更好的可调性和定制性。
在这项研究中，宁波材料所专注于铁磁性块体非晶合金的合成和特性
优化。
研究人员首先使用快速凝固技术制备非晶合金样品。
这种技术包括
将高温熔体迅速冷却至室温，以防止晶体形成。
通过优化快速凝固参数，
研究人员成功制备出具有均匀非晶结构的铁磁性块体非晶合金样品。
接下来，研究人员对这些样品进行了结构和磁性能的表征。
X射线衍
射分析和透射电镜观察表明材料具有非晶结构，没有明显的晶体衍射峰。
磁性测量结果显示这些样品具有较高的饱和磁化强度和低的矫顽力，这表
明它们具有良好的磁性性能。
进一步的研究表明，优化合金成分可以进一步调节铁磁性块体非晶合
金的磁性能。
通过调整铁磁性元素的含量和添加其他元素，研究人员成功
实现了材料磁性能的可调控性。
此外，他们还研究了热处理对材料磁性能
的影响，并发现合适的热处理可以有效提高材料的磁导性。
这些研究结果为铁磁性块体非晶合金在磁性传感器、电力传输和存储
等领域的应用奠定了基础。
同时，这项研究还为进一步优化合金成分、改
善材料磁性能以及探索其它应用领域提供了指导。
宁波材料所在铁磁性块
体非晶合金研究方面的重要进展将为材料科学和工程领域的发展做出贡献。
锆铜基块体非晶合金的强韧化研究锆铜基块体非晶合金的强韧化研究随着现代科技的不断发展，人们对材料的性能要求也越来越高。
在许多领域中，需要同时具备高强度和良好韧性的材料。
块体非晶合金由于其独特的非晶结构，在机械性能方面具有很大潜力，成为人们关注的热点之一。
而锆铜基块体非晶合金由于其优异的力学性能和化学稳定性，在材料科学领域中备受瞩目。
锆铜基块体非晶合金是一种以锆为主要元素，加入适量的铜和其他合金元素而形成的非晶合金。
非晶合金的非晶结构是一种特殊的无序结构，与晶体结构有着本质的差异，因此具有很多独特的性质。
与晶体材料相比，非晶合金具有更高的强度、硬度和弹性模量等优点。
然而，由于过高的硬度和脆性，在韧性方面还有待提高。
为了提高锆铜基块体非晶合金的韧性，研究人员采取了多种方法。
一种常见的方法是通过合金元素的调控来改善非晶合金的韧性。
研究表明，添加适量的镁可以显著提高锆铜基块体非晶合金的塑性和韧性。
镁元素的添加能够促使非晶合金晶化温度降低，从而增加了其初始塑性，提高了其断裂韧度。
此外，在锆铜基块体非晶合金中添加其他合金元素，如钨、铬等，也可以有效地提高其韧性。
另一个提高锆铜基块体非晶合金韧性的方法是通过热处理工艺来调控其结构。
非晶合金的结构包含两个重要的参数：原子尺寸和原子排列方式。
通过适当的热处理工艺，可以在非晶合金中形成纳米晶体或晶界，进一步提高其韧性。
研究人员发现，在适当的温度和时间条件下，锆铜基块体非晶合金可以通过退火处理来形成纳米晶体结构，从而显著提高其塑性和韧性。
此外，研究人员还通过表面改性来提高锆铜基块体非晶合金的韧性。
通过在材料表面引入一层保护层，可以减少其表面缺陷，提高其抗腐蚀性能和韧性。
研究人员使用化学气相沉积、物理气相沉积等技术在锆铜基块体非晶合金表面沉积一层薄膜，从而增强了其表面的硬度和韧性。
总之，锆铜基块体非晶合金作为一种新型的材料，在提高其韧性方面还有很大的潜力。
通过合金元素的调控、热处理工艺的优化和表面改性等方法，可以显著提高其塑性和韧性。
非晶合金材料的力学性能与微结构研究随着工业技术的发展和变革，新型材料的研究和应用已成为当前的热点话题。
非晶合金作为一种新型材料，其独特的力学性能和微结构特征受到了广泛关注。
一、非晶合金的定义和基本结构非晶合金，也称为非晶态合金或柔性合金，是一种新型材料，从其名称就可以看出，它与传统的钢铁、铝合金等晶态材料相比，具有独特的非晶态结构。
非晶态材料存在着非常高的固态扩散和强烈的成分分散性，其微观结构被描述为没有晶体结构的均匀玻璃态。
二、非晶合金的力学性能相对于传统的晶态材料，非晶合金具有独特的力学性能。
首先，非晶合金具有出色的塑性和韧性，其强度和硬度是同等密度的晶态金属的数倍。
其次，非晶态合金具有较高的弹性极限，低的屈服点和无塑性断裂的特征。
最后，非晶合金可以在较大的应变区间内发挥良好的机械性能，而在过大的应变下不易引起断裂。
三、非晶合金的微结构特征非晶态合金有着独特的微观结构，成分分散度高、片层结构、纳米晶颗粒和纳米晶颗粒分布均匀、当结构尺寸处于毫米、百纳米和纳米这些不同的尺度时，就会产生不同的物理学和力学性能，从而造成材料力学性能的巨大差异。
四、非晶合金的力学性能与微结构的关系根据现有的研究成果和实验数据，非晶态材料的力学性能与其微观结构之间存在着密切的关系。
例如，非晶合金的成分分散度和微观结构的均匀性与其强度和塑性密切相关。
此外，非晶态材料的物理性能和力学性能还与其表面质量和界面的自然存在也密切相关。
总的来说，非晶合金是一种具有非常高的塑性和韧性、强度和硬度的新型材料，它的力学性能与其独特的微观结构密切相关。
未来的研究应该深入探讨非晶合金材料的力学性能和微观结构之间的关系，为非晶态合金的研发和应用奠定更加坚实的基础。
项目名称：块体非晶合金的原子结构与强韧化机理
推荐单位：北京科技大学
项目简介：
块体非晶合金（BMG）具有传统材料无法实现的高比强度、大弹性变形、耐蚀耐磨、优异软磁等优异性能。
在航空航天、精密机械、能源化工、信息和生物材料等领域都显示出了重要应用价值。
BMG的优异性能在于其特殊的原子排列结构，但目前人们对这方面的认识还很不清楚。
因此，2005年《Science》将玻璃转变和玻璃的结构本质列为人类面临的125个主要科学问题之一。
另一方面，BMG以其高强度而引起人们的关注，但受载时又很容易发生非均匀变形而突然脆断，严重限制了它在工程领域的运用。
因而如何提高BMG的强韧性成为人们最关心的问题之一。
为此，我们在"863"、"973"、国家自然基金和教育部创新引智计划等项目支持下，利用高分辨电镜和同步辐射等技术、逆蒙特卡罗模拟和第一性原理分子动力学（AIMD）等方法对BMG原子层次上的堆垛结构进行了深入研究。
同时，系统研究了含纳米、微米级晶体相的BMG强韧化和加工硬化问题，发展了一系列新型高性能块体非晶合金复合材料。
该成果创新点如下：
1．创新性地运用AIMD等先进计算模拟方法，解决了多组元BMG原子结构难以准确描述的难题。
在分析大量BMG中原子分布规律的基础上，提出了非晶合金原子堆垛普适模型。
揭示了非晶原子堆垛是在球周期对称分布上叠加中程序尺度上的一维平移对称分布。
这种呈壳层状分布的原子堆垛规律不受非晶合金组元种类、原子尺寸以及组元之间的化学作用等因素影响，代表了非晶合金原子结构上的一个普遍特征。
由此，非晶转变是由液体结构对称转变到非晶结构对称的过程。
并在分析大量BMG结构和性能数据的基础上，提出了非晶合金的结构性能关联。
2．通过在BMG中引入"形变诱导相变"的概念，内生形成了可在形变下产生马氏体相变的晶态增强相，研制出了具有大拉伸塑性和加工硬化能力的BMG复合材料。
并发现通过对亚稳母相层错能的调控可以优化复合材料性能，非晶复合材料中的形变诱导相变表现为应变控制的马氏体相变特点，复合材料的加工硬化来源于晶态增强相对于非晶基体应变软化的有效补偿。
该结果被Science发文评述认为：“相变韧塑化非晶复合材料极大的提升了非晶合金的潜在结构应用，并开辟了一个新的科学研究方向”。
同时被Nature出版集团-亚洲材料（nature publishing group (npg)-Asia Materials）评述为近期材料领域的研究焦点之一，评述中称“该论文为在其它合金体系中开发大韧塑性非晶合金材料提供了一种新的思路，并对非晶态合金材料的实际工程应用起到极大的促进作用”。
3．揭示了非晶复合材料中非晶基体、不同特征晶态相的竞争机制和组织调控机理，阐明了非晶复合材料组织中稳态及亚稳相生产的热力学和动力学条件，通过合金化、控制凝固改变晶体相的析出趋势、晶格错配度、形核核长大特征，研究了不同特性晶态相、以及不同体积分数、分布状态对非晶复合材料整体力学性能的影响，开发出了组织、性能可控，具有实际应用价值的大尺寸块体非晶复合材料。
该项目发表学术论文189篇，总引用2902次。
在Advanced Materials、Physical Review Letters等一流期刊发表的8篇代表论文被SCI 引用746次，他引582次，单偏他引最高160次。
项目成果被邀请在包括国际块体非晶大会50分钟大会主旨报告在内的国际会议特邀报告20余次。
或国家发明专利22项。
获国际权威学者在Science、Progress in Materials Science、MaterialsToday等期刊上正面评述10余次。
主要完成人及学术贡献
吕昭平：
提出了总体学术思想和制定了总体研究方案，特别在非晶合金原子层次上的结构本质和非晶合金的相变韧塑化方面。
作为学术带头人，以教育部长江学者特聘教授岗位为契机，近一步加强了梯队建设，形成了一支分工合理、技术互补的学术群体，本人借助国家杰出青年基金、973课题等经费的支持，在本项目中具体负责块体非晶合金的变形及强韧化机理的研究，并参与了对非晶合金原子结构、复合材料应用开发等方面的探索。
利用“形变诱导相变”的学术思想，成功地研制出在拉伸加载模式下具有加工硬化和稳定塑性形变的非晶块体复合材料，研究了其生成的热力学和动力学条件以及通过层错能优化非晶复合材料的方案；为解决非晶合金室温脆性这一难题提供了新思路。
代表性论文1、2、6、8的通讯作者。
惠希东：
在非晶原子堆垛结构表征和Mg基非晶复合材料研制方面均有贡献：创新性地运用了第一性原理分子动力学(AIMD)模拟方法，解决了长期困扰人们无法对多组元非晶合金结构准确描述的难题，获得了具有高非晶形成能力的多组元合金的原子排列结构特征，从根本澄清了具有高非晶形成能力的多组元合金的原子排列结构特征。
在Mg基块体非晶合金中，通过合理添加Cu, Y , Zn 元素、严格控制Y与Zn的比例以及凝固条件，成功研制出了长周期结构增韧的Mg 基块体非晶合金基内生复合材料，突破了Mg基非晶合金脆性大的瓶颈，为Mg基块体非晶合金的应用打下了坚实基础。
代表性论文3、7的第一作者。
吴渊：
参考TRIP钢中"形变诱导相变"的学术思想，作为主要完成人之一，成功地研制出在具有较大拉伸塑性和明显加工硬化能力的非晶态合金复合材料，为该方面研究的一个突破，并为解决非晶合金室温脆性和应变软化的难题提供了新的途径。
详细研究了TRIP效应韧塑化非晶合金生成的热力学和动力学条件，提出了通过调控层错能优化TRIP效应韧塑化非晶复合材料的方案。
是代表论文1，2，8的第一作者。
刘雄军：
主要在块体非晶合金的原子堆垛结构方面作出了重要贡献。
在合金体系的具体设计与选择、实验和计算模拟方案的制定、实施以及结果的分析讨论等方面进行了工作。
对提出非晶合金原子堆垛普适模型、揭示非晶合金结构性能关联，建立非晶合金的原子尺度自由体积与有序原子团簇相结合的结构模型，从而揭示非晶结构原子尺度上的不均匀性方面的成果都有重要贡献。
代表性论文6的第一作者。
张勇：
主要贡献是采用定向凝固的BRIDGMAN技术，通过控制冷却条件，（包括温度梯度和生长速率），使的树枝晶非晶复合材料的树枝晶固溶体在整体的断面均匀分布并可控，减少了由于金属模铸造冷却速率在表层和芯部不同、并容易产生气孔的问题。
此外，也调节第二相的体积分数及尺寸大小，进而调节第二相可以使得裂纹前沿塑形区阻碍裂纹的快速扩展，以及第二相阻碍剪切带的快速扩展，提出了非晶合金复合材料加工硬化和软化的机制模型。
代表性论文4、5的通讯作者。
代表性论文著作目录。
