非晶合金的制备与性能研究

非晶合金制备方法

非晶合金，也被称为非晶态金属或非晶态合金，是一种具有非晶态结构的合金材料。与晶态材料相比，非晶合金具有更高的强度、硬度和耐腐蚀性，因此在许多领域有着广泛的应用。

有几种常见的非晶合金制备方法，包括快速凝固法、溅射法和机械合金化法等。

快速凝固法是最常用的一种制备非晶合金的方法。该方法通过将合金液体迅速冷却至高速凝固状态，使其结晶过程无法发生，从而形成非晶态结构。快速凝固法主要有液体金属冷却法、蒸发冷凝法和高速冷却法等。液体金属冷却法是将合金液体倒入一个冷却介质中，使其迅速冷却并形成非晶态结构。蒸发冷凝法则是通过蒸发冷却的方式制备非晶合金。高速冷却法则是利用高速冷却流体对合金液体进行快速冷却。

溅射法是另一种常用的非晶合金制备方法。该方法通过将原料金属放置在真空室中，然后利用离子束轰击或电弧放电等方式将金属原子溅射到基底上，形成非晶合金薄膜。溅射法可以制备出具有高质量、高纯度的非晶合金薄膜，广泛应用于电子器件和光学材料等领域。

机械合金化法是一种将粉末混合物通过机械力作用下制备非晶合金的方法。该方法通常使用球磨机或高能球磨机等设备，将金属粉末和非金属元素混合在一起，通过机械力的作用使其形成非晶态结构。机械合金化法可以制备出大块的非晶合金材料，广泛应用于航空航天、汽车制造和能源领域。

除了以上几种方法，还有一些其他的非晶合金制备方法，如熔体淬火法、气相沉积法和快速固化法等。这些方法各有特点，适用于不同类型和形状的非晶合金材料制备。

非晶合金是一种具有特殊结构和性能的材料，在现代科学技术中有着广泛的应用。通过快速凝固法、溅射法和机械合金化法等多种制备方法，可以制备出高质量的非晶合金材料，为各个领域的发展提供了重要的支持。随着科技的不断进步，相信非晶合金的制备方法将会更加多样化和高效化。

非晶合金的制备和特性研究

随着现代工业的不断发展，材料科学也在逐步引领着时代的步伐。而在材料科学领域中，非晶合金凭借其优异的物理性能和具有应用前景的特性，成为了学术研究和工业制造的热门领域。本文将介绍非晶合金的制备方法、特性研究和未来的应用前景。

一、非晶合金的制备方法

1. 高速凝固法

高速凝固法是制备非晶合金的一种有效手段。通过将熔融金属快速冷却，从而防止金属结晶，形成无定形的非晶态。高速凝固法具有工艺简单、效率高等优势。其中，管式和轮子式高速凝固技术是目前应用较为广泛的两种方法。管式高速凝固法可制备厚度较小的非晶薄片，而轮子式高速凝固法能够制备较厚的非晶合金条。

2. 熔融淬火法

熔融淬火法是非晶合金制备中的常用方法。将金属预先熔化，然后快速冷却至室温，形成非晶态。与高速凝固法相比，熔融淬火法的工艺更为简单，并能够得到较大的非晶样品。

3. 溅射法

溅射法是利用离子束轰击金属靶材表面将材料溅射到基体表面的技术。通过这种方法，可以制备出质量较高、纯度较高的非晶合金膜。此外，溅射法还适用于制备非晶纳米粒子和非晶微粒，有望应用于新型储能材料和磁性材料的研究。

二、非晶合金的特性研究

1. 物理性能

非晶合金因其无定形的结构特征，具有独特的物理性能，如高硬度、高强度、良好的耐腐蚀性和磁性能等，被广泛应用于制造电子元器件、汽车零配件、航空装备等。

2. 热力学性质

非晶合金的热力学特性是其性能研究的重点之一。在非晶合金的制备过程中，熔点较高、过冷度较大的元素分别对非晶态形成和稳定性能有着重要影响。因此，热力学特性的探究，有助于设计出优良的非晶合金体系。

3. 电子结构

电子结构是非晶合金特性的基础，深入研究非晶合金的电子结构，有助于揭示非晶态形成机制和物理性能的源头。当前，X射线吸收谱和X射线荧光光谱是非晶合金电子结构研究的主要手段。

三、非晶合金的未来应用前景

不仅具有上述优越的特性和表现，非晶合金还具备良好的生物相容性和形状记忆效应等，这使其在日益发展的生物医学领域、能源存储领域和机器人领域等具有广阔的应用前景。

第３Ｏ卷第５期　２０１０年１Ｏ月　桂林电子科技大学学报　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｇｕｉｌｉｎ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｖ０Ｉ．３０，Ｎｏ．５　ＯＣｔ．２０１０　

Ｃｅ—Ａ１一Ｎｉ非晶合金制备及非晶形成能力研究　

唐成颖，周沁，姚青荣，周怀营　

（桂林电子科技大学材料科学与工程学院，广西桂林５４１００４）　

摘要：采用熔体旋淬法制备了Ｃｅ　５Ａｌｚ５＇　Ｎｉ　（ｚ一４，８，１６）和Ｃｅ　。Ａｌ　Ｎｉ。５，Ｃｅ７。ＡＩｌ５Ｎｉ１２非晶合金薄带，用Ｘ射线衍　射（ＸＲＤ）法表征了合金薄带的相结构，用差示扫描量热法（ＤＳＣ）测量了合金薄带连续加热过程相变规律，研究了　Ｃｅ－Ａ１一Ｎｉ合金的非晶形成能力与合金成分及相应的　品形成能力参数（△　，　，’，，　，ｆｌ，ｔｏ）之间的关系。研究结果　表明：当Ｃｅ的含量一定时，随着合金中Ｎｉ原予百分数的增加，合金的非品形成能力降低；研究还发现Ｃｅ－Ａ１－Ｎｉ体　系具有非常特殊的非品形成规律，计算评估的用来预测具有强的非品形成能力的合金成分参数（Ａ　，　，７，８，８，　ｍ）不能用来表征Ｃｅ－ＡＩ—Ｎｉ合金的非品形成能力；根据非品形成能力参数计算的预测具有强的非晶形成能力的合　金成分，实验研究不能观察到更好的非品形成能力。　关键词：Ｃｅ—ＡＬＮｉ体系；金属玻璃；非品形成能力；差示扫描量热法　中图分类号：ＴＮ８２　文献标识码：Ａ　文章编号：１６７３－８０８Ｘ（２０１０）０５－０４８８－０５　

Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｇｌａｓｓ　ｆｏｒｍｉｎｇ　ａｂｉｌｉｔｙ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ｃｅ－ＡＩ－Ｎｉ　ａｍｏｒｐｈｏｕｓ　ａｌｌｏｙｓ　

Ｔａｎｇ　Ｃｈｅｎｇｙｉｎｇ，Ｚｈｏｕ　Ｑｉｎ，Ｙａｏ　Ｑｉｎｇｒｏｎｇ，Ｚｈｏｕ　Ｈｕａｉｙｉｎｇ　

（Ｓｃｂｏｏｌ　ｏｆ　Ｍａｔｅｒｉａｌｓ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｇｕｉｌｉｎ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｔ　Ｇｕｉｌｉｎ　５４１００４，Ｃｈｉｎａ）　

非晶态合金的制备与研究进展　

何庆坤，刘俊成，张伟儒，王进　（山东理工大学材料科学与工程学院，山东淄博２５５０９１）　

摘要：回顾了非晶态合金的发展历史，介绍了制备非晶态合金的方法，分析了非晶态合金形成　

过程的热力学与动力学机制，介绍了非晶态合金的性能及最新研究进展。最后对非晶态合金的　

研究前景进行了展望。　

关键词：非晶态合金；制备方法；性能　

中图分类号：ＴＧ１３９　文献标识码：Ａ　文章编号：１６７３－３３２０（２０１３）０５－０００５－０５　

Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ　ａｎｄ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　Ｐｒｏｇｒｅｓｓ　ｏｆ　Ａｍｏｒｐｈｏｕｓ　Ａｌｌｏｙｓ　

Ｈｅ　Ｑｉｎｇｋｕｎ，Ｌｉｕ　Ｊｕｎｃｈｅｎｇ，Ｚｈａｎｇ　Ｗｅｉｒｕ，Ｗａｎｇ　Ｊｉｎ　（Ｓｃｈｏｏｌ　ｏｆ　Ｍａｔｅｒｉａｌ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｓｈａｎｄｏｎｇ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｚｉｂｏ　２５５０９１，Ｓｈａｎｄｏｎｇ，Ｃｈｉｎａ）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ　ｈｉｓｔｏｒｙ　ｏｆ　ａｍｏｒｐｈｏｕｓ　ａｌｌｏｙｓ　ｉｓ　ｒｅｖｉｅｗｅｄ．Ｔｈｅ　ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ　ｍｅｔｈｏｄｓ　ｏｆ　ａｍｏｒｐｈｏｕｓ　ａｌｌｏｙｓ　ａｒｅ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ，ａｎｄ　ｔｈｅ　ｔｈｅｒｍｏｄｙｎａｍｉｃ　ａｎｄ　ｄｙｎａｍｉｃ　ｍｅｃｈａｎｉｓｍ　ｏｆ　ａｍｏｒｐｈｏｕｓ　ａｌｌｏｙｓ　ｆｏｒｍｉｎｇ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ｉｓ　ａｎａｌｙｚｅｄ．Ｔｈｅ　ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ　ｏｆ　ａｍｏｒｐｈｏｕｓ　ａｌｌｏｙｓ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｌａｔｅｓｔ　ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｐｒｏｇｒｅｓｓ　ａｒｅ　ｐｒｅｓｅｎｔｅｄ．Ｆｉｎａｌｌｙ　ｔｈｅ　ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｐｒｏｇｒｅｓｓ　ｏｆ　ａｍｏｒｐｈｏｕｓ　ａｌｌｏｙｓ　ｉｓ　ｐｒｏｓｐｅｃｔｅｄ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ａｍｏｒｐｈｏｕｓ　ａｌｌｏｙ；ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ　ｍｅｔｈｏｄ；ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ