块体非晶合金研究现状

大块非晶体材料的研究发展摘要: 综合评述了大块非晶体材料的发展历史及研究现状, 详细介绍了大块非晶合金的结构、性能与应用以及形成非晶合金的热力学条件、结构条件、以及动力学条件。

同时还简单介绍了熔体水淬法、爆炸焊接法等制备技术。

关键词: 大块非晶合金; 玻璃形成能力; 快速凝固非晶态合金即金属玻璃, 它是一种亚稳态的结构, 具有短程有序, 长程无序的特征, 固态时其原子的三维空间呈拓朴无序排列, 并在一定温度范围, 这种状态保持相对稳定。

非晶态合金中没有位错, 没有相界, 没有第二相, 因此是无晶体缺陷的固体, 原则上可以得到任意成分的均质相合金。

1960年, 美国人Duw ez[1 ]等首次采用快速凝固的方法得到Au70 Si30非晶合金薄带以来,人们主要通过提高冷却速度的方法来获得非晶态, 由于受很高的临界冷却速率的限制, 只能获得片、丝或粉末状非晶态金属或合金。

1974年,H. C. Chen[ 2]在≥1 000 K / s淬火速率下制备出直径达 1 ～3 mm的Pd —Cu —Si , Pd—Ni—P,Pt—Ni—P非晶圆柱棒。

80年代初, Perepezko[3 ]等证实非晶态形成临界条件不是冷速本身, 而取决于过冷液体达到亚稳态的程度。

近年来, 人们在研究不含有贵金属(如钯、铂) 的, 非晶形成能力强的大块非晶态方面取得突破性进展. 80年代后期以来, Inoue, W. L. hohso n分别在Zr—Al—Ni—Cu 与Zr—Ti—Cu—Ni—Be这两个体系中获得了大块非晶合金[ 5, 6]。

这一新型的多组元非晶合金具有很低的临界冷却速率( 100～102K /s) ,因此具有很高的玻璃形成能力( GFA)。

其中锆基非晶Zr65 Al 7. 5Ni 10 Cu17. 5的冷液相区ΔTx=127 K, 而Zr 1 4 . 2 Ti 13. 8 Cu12. 5 Ni 10. 0 Be22. 5非晶合金可以在V≤10 K /s的冷却速率下采用铸造方法制备大块非晶。

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块 非 晶合 金 的 Ｒ ～ 和 Ｔ ｔ 之 间 的 关 系 图 中 同 时 反 映 了 。 ，
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当代化工研究21Modern Chemical Research厶丄2020•14练述与专论HSE管理体系及安全生产标准化在危险化学品企业中的一体化建设*王恩祥王宝杜浩延东东高健(陕西延长中煤榆林能源化工有限公司陕西718500)摘耍：当前我国国民经济飞速发展，我国各行各业都有了显著的发展提升.在这样的背景之下，我国一些重要化工企业顺应时代发展的需要，迅速发展成为国家经济的重要支撑.化学化工生产过程中往往会使用到一些具有较高危险性的化学晶，对于这些危险化学品的使用管理工作都是重中之重，为促进我国危险化学品企业餉正常发展，近些年来对于HSE管理体系的应用逐渐增多，在此基础上也逐步的推行了安全标准化管理.HSE管理体系以及安全生产标准化的实施对于危险化学品企业的发展有着极为重要的影响，以下进行具体餉分析研究.关键词：HSE管理体系；生产安全标准化；危险化学品企业；一体化建设探究中BS分类号：F文献标识码：AIntegration Construction of HSE Management System and Safety ProductionStandardization in Hazardous Chemical EnterprisesWang Enxiang,Wang Bao,Du Hao,Yan Dongdong,Gao Jian(Shaanxi Yanchang Coal Yulin Energy and Chemical Co”Ltd.,Shaanxi,718500) Abstract i At present,the rapid development of China's national economy,China's all walks of life have a significant development.Under such a background,some important chemical enterprises in China conform to the needs of t he development of t he times and rapidly develop into the important support of t he national economy.Chemical p roduction p rocess often use to some chemicals,with a higher risk f ar the use of t hese dangerous chemicals management is a top p riority,in order to p romote the normal development of o ur country dangerous chemical enterprises,f or the application of H SE management system in recent y ears gradually increased,also gradually carried out on the basis of t he standardization of s afety management. HSE management system and the implementation of s afety p roduction standardization have a very important impact on the development of h azardous chemical enterprises.The f ollowing is a detailed analysis and study.Key words i HSE management system；production safety standardization；hazardous chemical enterprisesintegrated construction exploration1.引言现如今世界各国都在迅速发展，煤、石油等重要产业更是极为重要。

非晶合金的结构与性能研究导言非晶合金是一种新型材料，具有优异的性能，例如大的弹性变形、高的强度、良好的耐腐蚀性等。

这些特性使得非晶合金在工业、医学和科研等领域拥有广泛的应用。

本文将介绍非晶合金的结构和性能相关的研究进展，并讨论其应用前景和挑战。

第一章非晶合金的结构非晶合金是由多种元素合成的块体材料，由于其不规则的晶体结构和无序的原子排列顺序，所以被称为非晶材料。

在非晶合金中，原子和分子的排列是无序的，与传统的晶体材料不同，它们由纯净的金属或合金元素制成，并连续冷却至室温以下，从而形成了无定形的玻璃状结构。

非晶合金的结构对于其性能有重要的影响。

因此，近年来，关于非晶合金结构的研究变得更为深入。

通过高分辨结构分析方法，例如X-射线衍射、电子显微镜和核磁共振等方法，对非晶合金样品的局部结构进行了研究。

在精确的结构分析中，非晶合金的结构可以划分为以下五个部分：原子团簇、有序基团、无定形基团、界面区和孔隙。

其中，原子团簇是非晶合金的典型特征，它们是直径小于几个纳米的原子团聚体，连接在一起形成非晶结构。

第二章非晶合金的性能非晶合金具有一系列优异的物理和化学性质，例如优异的力学性能、耐热性、磁性、导电性、生物相容性和耐蚀性等。

下面我们将分别介绍非晶合金的几个主要性能。

1.力学性能非晶合金具有很好的弹性变形和高强度特性，这主要是由于其无定形结构和原子团聚体的存在。

与晶体材料相比，非晶合金在受到外部力的作用下，可以发生大的可逆弹性变形，而非晶材料的塑料流动具有很好的韧性。

2.耐热性非晶合金也具有很好的耐热性能。

传统的金属材料在高温下通常会出现晶体生长现象以致于性能下降，而非晶合金的结构可以保持无定形状态，因此可以保持其性质。

此外，在较高温度下，非晶合金表现出良好的抗疲劳性和抗氧化性能。

3.生物相容性非晶合金具有良好的生物相容性，具有非常广泛的应用前景。

例如，非晶合金可以用作生物医学领域中的人造器官、骨骼成形材料等。

非晶合金材料研究进展随着科技的发展，人们对材料的要求越来越高，特别是在机械、电子、航空等领域，对于材料性能的要求越来越高。

一种新型材料——非晶合金材料逐渐得到人们的关注。

本文将从几个方面介绍非晶合金材料的研究进展，希望对读者有所帮助。

什么是非晶合金材料？非晶合金材料其实早在上世纪60年代就被发现了。

它属于一种非晶态金属材料，也叫做无晶体合金。

它不像传统的金属材料那样具有规则的晶体结构和顺序排列，在经过快速凝固的过程中，其原子结构是局部无序的，但整体却保持一定的有序性，具有非常优异的物理和化学性能。

非晶合金材料的优点非晶合金材料有很多优点。

首先，它具有优异的硬度和强度，比如在机械制造领域中，使用非晶合金可以提高零件的制造精度，延长产品寿命。

其次，非晶合金材料的耐蚀性好，在航空、汽车等领域被广泛应用。

第三，非晶合金材料的磁性能非常优秀，可以应用于电子领域。

最后，与晶体材料相比，非晶合金材料具有更高的熔点和软化温度，粘接性能也更好，可以直接热压成型，具有无限的形变和加工能力。

非晶合金材料的研究进展随着科技的发展，人们对非晶合金材料的研究也越来越深入。

在非晶合金材料的制备方面，磁控溅射、快速凝固、真空热滚粘等工艺被广泛使用，可制备出具有优异性能的非晶合金。

在物理和化学性能研究方面，非晶合金材料的磁性、热稳定性、机械性能以及热物理性能等方面的研究也得到了很好的发展。

其应用领域也不断扩大，如航空领域中的航空发动机、机身及底盘、智能制造理论和技术、化学传感器等不同领域均可应用。

非晶合金材料在电子领域的应用非晶合金在电子领域的应用十分广泛。

例如，我们常用的U盘、硬盘、磁带等存储介质都是非晶合金材料。

而且，非晶合金还能用于其他电子元器件，如变压器、电感、感应器等。

非晶合金材料的磁性能得到了广泛的关注，因为它可以用于磁性传感器、磁控制器、互感器等领域。

非晶合金材料在航空领域的应用非晶合金材料在航空领域也有广泛的应用。

块体非晶合金的制备及物理性能验证党的十八大及十八届三中全会以来，节能降耗、绿色发展已成为全社会的共识。

作为一种全新的低能耗、高效率的合金材料--非晶合金材料越来越受到各行业的广泛关注，该材料作为一种强度高、耗能低的新型材料，其优异的化学及物理性能使之在各行业中具有广泛的应用潜力。

目前，对于块体非晶合金的制备工艺、脆性问题、塑性变形能力改善途径、韧化等方面的研究也越来越深入。

文章希望从进口块体非晶合金的制备及物理性能研究验证出发，为今后更准确地把关该进口商品的质量、建立对该进口金属更有效的检验机制提供参考。

标签：进口块体非晶合金；制备工艺；脆性问题党的十八大及十八届三中全会以来，节能降耗、绿色发展已成为全社会的共识，作为一种全新的低能耗、高效率的合金材料——非晶体合金材料越来越受到各行业的广泛关注，越来越多制造企业、研究机构、学术学院已不断进口块体非晶合金用来研究和生产加工，因为不存在晶界及第二相，也没有差排等晶体内部微观缺陷，所以块体非晶合金拥有独树一帜的化学和物理性能。

块体非晶合金的强抵抗形变能力、极高的塑性变形抗力，良好的耐磨损耐腐蚀能力，使其作为新型结构材料进行大量应用有了极强的潜力。

文章旨在从自我制备块体非晶合金的方式以及研究验证其物理性能角度出发，为今后更准确地把关该进口商品的质量、建立对该进口金属更有效的检验机制提供参考。

1 Zr基块体非晶合金的制备非晶结构金属首次被人知晓是在1934年，来自德国的科学家Kramer制备了Sn非晶合金。

1960年人类第一次出现了采用人工合成的非晶合金，美国的Duwez 教授用比正常工艺过程中快得多的冷却速度制备出了Au2Si非晶合金。

1984年，Turnbull等人利用采用熔融玻璃包裹合金熔液，获得了合金熔液深过冷状态，铸造出了厚度达10毫米的Pd40Ni20P10块体非晶。

1993年，美国加州理工学院研究小组发现了至今为止成型能力最佳的锆-钛-铜-镍-铍非晶合金，他们利用高速冷却的方式，制备了直径达100mm的块体非晶合金。

大块非晶合金，在生物医学领域应用有前景编者按与传统的晶态金属材料相比，块体非晶合金具有独特的非晶态结构，因此非晶合金具有高的强度，低杨氏模量，高耐磨性能，良好的耐疲劳性能和优异耐腐蚀性能。

为此，块体非晶合金在生物医用领域的应用吸引人们极大的兴趣。

本文将介绍郑玉峰等教授四月初发表在Acta biomaterialia综述文章，因篇幅较长，从科普需要角度，对文章对前言和结论部分摘编，部分章节有删减。

该文的“非晶合金作为新型生物医用材料的最近发展和进展分别作总结和概括性的回顾”我们将另专题介绍。

临床外科医生一直在寻找合适的生物医用材料随着人们生活水平的不断提高和科学技术的不断进步，生物医用材料也得到了快速的发展，并在提高人类生活品质和长寿方面提供了极大帮助。

在生物医用材料领域中生物医用金属材料已经有很长一段历史了。

在已被报道的文献中，人类使用金属材料植牙的历史可以追溯到公元200年。

不锈钢、钴铬钼合金、纯钛、钛合金、纯锆、锆合金广泛的应用在人造髋关节、心血管支架、人造膝关节、骨板和牙科植入等方面。

此外,纯镁和镁合金、纯锌和锌合金也被研究和开发成生物降解材料有效的在需要临时支撑或固定(如骨折钢板和螺钉固定,对心血管支架修复)的临床治疗中,而且无需通过第二次手术取出。

然而，这些传统的晶体合金具有很多缺点，例如：低强度，高弹性模量，低的耐磨性，容易发生缝隙腐蚀，点蚀以及应力腐蚀开裂（SCC）和高循环疲劳失效， X射线或磁共振成像不相容性，这导致在临床应用中出现各种问题。

例如，耐腐蚀性差会引起浓度相对较高的毒性离子向人身体中释放，如Ni+，Cr3+的Co2+，众所周知的，当它们的浓度上升超过一定的阈值时，这些离子通常会导致人身体的不良反应。

大多数传统的金属生物材料的弹性模量比人骨的弹性模量高得多。

人体骨骼和植入物的模量失配会引起骨的应力屏蔽，在被植入后一段时间后影响骨质的吸收和植入物的松动。

进一步的开发在机械性能和生物相容性两方面都更加安全和更高品质的新型生物应用材料极大的吸引了科学研究人员和临床外科医生的兴趣。

非晶软磁合金材料业现状与发展前景1非晶软磁合金材料及其应用1.1非晶软磁合金材料及其形成机理我们根据原子排列方式把物质划分为晶体和非晶体两类。

物质里面的原子排列是整齐有序的叫做晶体;物质的原子排列是混乱的叫做非晶体。

通常情况下，金属及合金在从液体凝固成固体时，原子总是从液体的混乱排列转变成整齐的排列，即成为晶体。

但是，如果金属或合金的凝固速度非常快（例如用每秒高达一百万度的冷却速率将铁－硼合金熔体凝固），原子来不及整齐排列便被冻结住了，最终的原子排列方式类似于液体，是混乱的，这就是非晶合金（又称为金属玻璃）。

由于不同的物质形成非晶所需要的冷却速度大不相同。

单一金属需要每秒高达一亿度以上的冷却速度才能形成非晶态。

受目前工艺水平的限制，实际生产中难以达到如此高的冷却速度，普通的单一的金属难以从生产上制成非晶。

为了获得非晶态的金属，一般将金属与其它物质混合。

当原子尺寸和性质不同的几种物质搭配混合后，就形成了合金。

这些合金具有两个重要性质：①合金的成分一般在冶金学上的所谓“共晶”点附近，它们的熔点远低于纯金属，例如FeSiB合金的熔点一般为1200度以下，而纯铁的熔点为1538度；②由于原子的种类多了，合金在液体时它们的原子更加难以移动，在冷却时更加难以整齐排列，也就是说更加容易被“冻结”成非晶。

有了上面的两个重要条件，合金才可能比较容易地形成非晶。

实际上，目前所有的实用非晶合金都是两种或更多种元素组成的合金，例如Fe-Si-B，FeNiPB，CoZr，ZrTiCuNi等。

迄今为止，国内外非晶合金开发最多的是作为软磁材料的一类。

它们在化学成分上的一个共同点是：由两类元素组成：一类是铁磁性元素（铁、钴、镍或者他们的组合），它们用来产生磁性；另一类是硅、硼、碳等，它们称为类金属，也叫做玻璃化元素，有了它们，合金的熔点比纯金属降低了很多，才容易形成非晶。

1.2非晶软磁合金材料的种类1.2.1铁基非晶合金铁基非晶合金：主要元素是铁、硅、硼、碳、磷等。

非晶合金材料发展趋势及启示摘要：金属材料的发展与人类文明和进步息息相关。

非晶合金材料是一类原子结构长程无序，具有独特优异性能的新型金属材料。

近年来，非晶合金材料的研发、相关科学问题的研究、在高新技术领域的应用得到快速发展，并对金属材料的设计和研发、结构材料、绿色节能材料、磁性材料、催化材料、信息材料等领域产生深刻的影响。

为此，文章在回顾非晶合金材料研究和研发历史过程的基础上，分析了当前其学科的前沿科学问题、发展方向，以及我国在该领域发展的问题、机遇和挑战，并提出相应的启示和建议，以期为加快新金属材料的发展，特别是在高新技术领域的应用提供管窥之见。

金属材料与人类万年文明发展史息息相关，金属材料的开发和使用，往往成为划分人类不同文明时代的里程碑，如青铜时代、铁器时代、钢铁时代等。

每次金属材料的发展都会极大地推动人类社会文明和生产力的巨大进步。

非晶合金是近几十年来通过现代冶金新技术——快速凝固技术和熵调控理念——抑制合金熔体原子的结晶，保持和调控熔体无序结构特征而得到的一类新型金属材料，也称金属玻璃，或液态金属。

这种材料是通过调制材料结构“序”或“熵”这一全新途径和理念而合成的，兼具玻璃、金属、固体、液体等物质特性的新金属材料；其颠覆了传统金属材料从成分和缺陷出发设计和制备的思路（图1），突破金属材料原子结构有序的固有概念，把金属材料的强度、韧性、弹性、抗腐蚀、抗辐照等性能指标提升到前所未有的高度，改变了古老金属结构材料的面貌。

非晶、高熵等无序合金在基础研究和技术应用中已表现出重要意义和战略价值，在能源、信息、环保节能、航空航天、医疗卫生和国防等高新技术领域发挥着愈加重要作用。

无序合金领域的基础研究将继续推动材料科技革命和对材料行为的更深入理解，并能产生新的材料设备和系统。

图1非晶合金等无序材料探索途径和传统晶态材料探索途径的比较1非晶合金材料的研发态势及进展1.1非晶合金研发态势非晶合金材料的研发出现过4次高峰，已研发出铁、铜、锆和稀土基等近百种非晶合金体系。

6、块体非晶的产业路线
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6、块体非晶的产业路线
块体非晶合金产品主要用于民用领域，军工及航空航天 方面的应用很难在量上有所突破，其产业化过程中必须解决 经济性、安全性和可靠性等问题。在目前技术条件下，和传 统金属材料如铝镁合金、不锈钢等相比，块体非晶合金产品 虽然具有性能优势，但其材料成本、制造成本以及后处理成 本均相对较高；非晶合金在宏观上往往变现出脆性断裂，对 于该材料的广泛使用带来了一定限制， 对于承受较大载荷 的结构件的使用存在安全隐患；块体非晶合金属于亚稳态材 料，随时使用时间的推移，其构件性能有所下降，在设计相 关构件时需要考虑材料的特殊性。
5、块体非晶重点企业
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富士康科技 集团
富士康科技集团是台湾鸿海精密集团在大陆投资兴办的高新科技企 业，1988年在深圳地区投资建厂，此后在中国大陆建立了30 余个 科技工业园区。2007 年开始非晶材料的研发工作，中间曾中断研 究。目前该公司液态金属产品主要应用在3C 领域，限于产能，仅 能小批量供货。
4、块体非晶的产业链分析
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4、块体非晶的产业链分析
块体非晶产业的产业链大体上包括上游金属原材料产业和成型设备制造业，中 游的块体非晶制造业，以及下游的产品市场组成。上游金属原材料产业可以细 分为Zr、Al、Cu、Ni、Y、Be 等相关纯金属产业，成型设备制造业可以细分 为熔炼设备制造业和块体非晶专用成型设备制造业；根据块体非晶合金的不同 应用下游市场可以细分为消费电子市场、休闲体育用品市场、医疗器械市场、 航空航天市场以及军工市场等等。
2、块体非晶合金材料的制备工艺
直接凝固法 粉末固结成型法
热压成型法
水淬法，铜模铸造法，吸入铸造法， 高压铸造法，单向熔化法等

-C-B (Ln=Lanthanides)
Hard magnetic
Fe-Co-NdDy-B
Pr-Fe-Co-B Fe-Co-PrDy-Zr-B Fe-Co-Pr-B Nd-Fe-Al Alloy system
1.3 耐蚀性能 由于非晶合金是单向无定形结构，不存在晶界、
位错、层错等结构缺陷，也没有成分偏析和第二相析 出，所以非晶合金在结构和成分上都比晶态合金更均 匀。同时，非晶态结构合金自身的活性很高，能够在 表面迅速形成均匀的钝化膜，因此非晶合金具有良好 的抗腐蚀性。例如 Fe56Co7M2Zr10Mo5B20(M=W 或 Ni) 大块非晶合金在 3.5%Nacl 溶液中表现出很高的耐腐 蚀 性 [30] 。 块 状 Fe60Co8Zr10Mo5W2B15 非 晶 合 金 在
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稀有金属材料与工程
第 38 卷
非常好。由此可知 Fe 基大块非晶合金的表面化学活性 比较大，一旦 Fe 基大块非晶合金的钝化膜遭到破坏， 大块非晶合金表面能够迅速生成厚的钝化膜，从而增 进大块非晶合金的耐蚀性。 1.4 电学性能
非晶态合金在物理性能方面，除优异的磁性为人 们所关注外，其电学性能也是人们感兴趣的部分。非 晶态合金具有高电阻率、低电阻温度系数，有时具有 负的电阻温度系数，它还具有超导特性，有些材料在 超导状态下临界温度较晶态的值高，这些特点使非晶 态合金很有可能在电性材料方面获得广泛应用。从使 用角度考虑，电性材料主要可分为导体材料与电阻材 料。目前非晶态电阻合金可以制成带材、丝材及薄膜 形状。带材与丝材非晶态材料一般均有一定塑性，因 此，为提高这类材料的电阻以选择具有高电阻的固溶 体，或在固溶体中加入杂质元素。若在应用中仅需要 高电阻值不需要塑性，则以采用薄膜非晶态电阻为宜。 为大幅度提高电阻值，采用调整成分达到强烈改变能 带结构，甚至可以制成半导体性质的非晶薄膜。但是， 非晶态高电阻材料的使用温度不能太高，否则非晶发 生结构变化，失去原有电学特性，这是非晶态电阻材 料 的 局 限 性 。 李 华 瑞 等 人 [29] 已 研 制 成 (Fe0.4Ni0.2Cr0.14)72Si28 溅射薄膜，它具有极低的电阻温 度系数。

第１章绪论敏感度是传统ｓＵｓ３１６不锈钢质量流量计的２８，５倍【６７】。

图１—２非晶合金压缩应力－应变曲线（ａ）Ｔｉ４０Ｚｒ２１Ｂｅ２０ＣｕｌｏＮｉ９；（ｂ）Ｔｉ∞Ｚｒｌ６Ｂｅ２０ＣｕｌｏＮｉ９；（ｄ）Ｔｉ５５Ｚ‘ｌｏＢｅｌＢＣｕ９Ｎｉ８；（ｅ）Ｔｉｃ∞Ｚｒ５ＢｅｌｓＣＵ９Ｎｉ８Ｆｉｇ．１－２Ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｖｅｓｔｒｅｓｓ－ｓｔｒａｉｎｃｕｒｖｅｓｏｂｔａｉｎｅｄｆｒｏｍｔｈｅａｓ—ｃａｓｔ（ａ）Ｔｉ４０Ｚｒ２１Ｂｅ２０ＣｕＩｏＮｉ９；（ｂ）Ｔｉ４５ｚｒｌ６Ｂ。

２０ｃｕｌｏＮｉ９；（ｄ）Ｔｉ５５ｚ。

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鉴于此，本文在教育部新世纪优秀人才支持计划（５２１０２０３０１）、陕西省科技攻关项目（２００５Ｋ０６一Ｇ２）和西北工业大学科技创新基金（Ｍ４５０２１２）等项目的资助下，结合课题组的特点，重点开展以下内容的研究：（１）根据ＭＣＳＲＯ热力学模型，并结合相图和块体非晶合金成分设计理论分析ｎ．ｚｒ－Ｎｉ—Ｃｕ．Ｂｅ系合金的非晶形成能力：（２）系统研究Ｔｉ４０Ｚｒ２ｓＮｉ８ＣｕｇＢｅＩｓ块体非晶合金的非晶形成能力、热稳定性、晶化行为、力学性能及室温压缩变形断裂机理；（３）采用掺杂的方法，研究Ｎｂ和Ｔａ合金化对Ｔｉ４０Ｚｒ２ｓＮｉｓＣｕｇＢｅｌ８非晶合金的组织和性能的影响。

非晶态合金研究现状及发展前景综述[摘要]：概述了非晶态材料的发展历史及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。

介绍了非晶合金的制备方法,并比较了其产业化的可行性。

同时综述了大块非晶合金优异的性能和应用前景。

[Abstract]：An overview of the latest research progress in the history of the development of non crystalline material and the field, and the formation mechanism of bulk amorphous alloys was expounded from the aspects of component structure condition, thermodynamic conditions, dynamic conditions etc.. Introduced the preparation method of amorphous alloy, and the feasibility of its industrialization. The properties and application of bulk amorphous alloys with excellent and review.1.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]。

非晶态合金长程无序但短程有序，是指原子在空间排列上不呈周期性和平移对称性，但在1～2nm的微小尺度内与近邻或次近邻原子间的键合(如配位数、原子间距、键角和键长等参量)具有一定的规律性。

短程有序又可分为化学短程有序和几何短程有序。

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。

１０８Ｋ／ｓ降温速率。同时整体升温也很低，能保证其非晶态状态。 目前，爆炸焊接技术用于制备非晶合金块及涂层已引起世界各 国学者的重视。 ３．２金属模铸造法
制备样品的母合金熔化后，在一定的压力和速度下将合金 熔体压人金属模型内腔。该法的特点是液态金属填充好，可直接 做较复杂形状的大尺寸金属玻璃器件。但这种工艺技术较前几 种方法难度大些，技术较为复杂。在金属模铸造法中，又有射流 成型、高压铸造、吸铸等不同方式。
表2propertiesandapplicationsofbulkglassalloys大块非晶合金的性能和应用table2基本特性高强度高硬度高冲击吸收功高弹性能高耐腐蚀性高抗磨性高超塑性应用范围机械结构材料精密光学材料切削工具材料模具材料高耐蚀材料装饰用品材料体育用品材料复合强化材料软磁材料高磁致伸缩材料储氢材料良好的软磁性高磁致伸缩高的储氢性5展望随着对新型大块非晶合金的不断研究制备技术的不断改进以及对大块非晶合金应用紧密有关的力学热学磁学等性能的深入了解大块非晶合金这种新型亚稳材料必将得到更为广泛的应用
２０世纪９０年代初，Ｔ．Ｍａｓｕｍｏｔｏ和Ａ．１ｎｏｕｅ［２‘３］等发现了 具有极低临界冷速的多元合金系列，配合控制非均质形核的凝 固工艺，可在实验室中直接从液相获得大块非晶合金。１９９４年， 根据非晶形成的３项经验法则设计出一系列的新型大块非晶合 金ｎ“］。１９９７年以来，日本东北大学的范沧和井上明久ｍ’“一等 研究发现，在三元Ｚｒ基（Ｚｒ—ｃｕ—Ａ１）合金系中分别加入Ｐｄ、Ｔｉ、 Ｎｉ、Ｎｂ等元素可得到一系列的大块非晶合金。
非晶态合金即金属玻璃，固态时具有短程有序、长程无序的 特征，是一种亚稳态结构，其原子在三维空间呈拓扑无序排列， 并在一定温度范围保持这种状态相对稳定［１］。
最早成功制备出非晶态合金的报道是在１９３４年，由Ｋｒａ— ｍｅｎ采用蒸发沉积的方法获得了非晶薄膜。１９６０年，Ｄｕｗｅｚ等 采用熔体急冷法首先制得了Ａｕ—Ｓｉ非晶合金薄带，标志着非晶 合金这一新材料研究领域的启动。

块体非晶合金材料的研究进展1闫相全，宋晓艳，张久兴北京工业大学材料学院教育部新型功能材料重点实验室，北京（100022）E-mail：yxq909@摘要：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及其国内外发展状况，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：块体非晶合金；形成机制；制备方法；性能；应用中图分类号：TG14，TG139+.8 文献标识码：A非晶态合金又称金属玻璃，具有短程有序、长程无序的亚稳态结构特征。

固态时其原子的三维空间呈拓扑无序排列，并在一定温度范围内这种状态保持相对稳定[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产生和迅速发展，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.非晶态合金的发展历史和研究方向现状1960年，美国人Duwez等[2]首次采用快速凝固的方法得到了Au70Si30非晶合金薄带。

此后，人们主要通过提高冷却速度的方法来获得非晶态结构，由于受很高的临界冷却速率的限制，只能获得片、丝或粉末状非晶金属或合金。

1969年陈鹤寿等[3]将含有贵金属元素Pd的具有较高非晶形成能力的合金（Pd-Au-Si，Pd-Ag-Si等），通过B2O3反复除杂精炼，得到了直径1mm 的球状非晶合金样品。

1989年日本东北大学的Inoue等[4-6]通过水淬法和铜模铸造法制备出毫米级的La-Al-Ni大块非晶合金，随后Zr基非晶合金体系也相继问世。

90年代以来，人们在大块非晶合金制备方面取得了突破性进展。

Inoue等[7]成功地制备了Mg-Y-(Cu，Ni)、La-Al-Ni-Cu、Zr-Al-Ni-Cu等非晶形成能力很高、直径为1-10mm的棒、条状大块非晶态合金。

非晶合金软磁材料市场发展现状引言非晶合金软磁材料是一种具有高导磁率和低磁滞损耗的材料，广泛应用于电力变压器、电感器、磁性电流互感器等领域。

随着电子产品的普及以及新能源产业的快速发展，非晶合金软磁材料市场正在迎来新的机遇和挑战。

本文将对非晶合金软磁材料市场的发展现状进行分析和展望。

1. 市场规模非晶合金软磁材料市场在过去几年取得了快速增长，市场规模呈现稳定增加的趋势。

根据统计数据显示，2019年全球非晶合金软磁材料市场规模达到XX亿美元，预计到2025年将达到XX亿美元。

这一增长主要受到电动汽车、可再生能源以及工业自动化等领域的推动。

2. 市场驱动因素2.1 电动汽车行业的快速发展随着环保意识的增强和政府政策的支持，电动汽车行业正处于快速发展阶段。

非晶合金软磁材料作为电动汽车驱动系统的核心材料之一，因其低磁滞损耗和高温稳定性而备受关注。

电动汽车行业的快速发展将直接推动非晶合金软磁材料市场的增长。

2.2 新能源发电领域的需求增加随着可再生能源在能源结构中的比重不断增加，太阳能和风能等新能源发电领域对高效软磁材料的需求不断增加。

非晶合金软磁材料因其高导磁率和低磁滞损耗的特点，成为新能源发电设备中的理想选择。

2.3 工业自动化的广泛应用工业自动化领域对高效软磁材料的需求也在不断增加。

随着数字化和智能化的发展，工业自动化设备的使用范围不断扩大，对非晶合金软磁材料的市场需求也在不断增长。

3. 市场前景展望非晶合金软磁材料市场未来有着广阔的发展前景。

随着新能源产业的快速发展，电动汽车市场的扩大以及工业自动化的普及，非晶合金软磁材料的市场需求将进一步增加。

然而，非晶合金软磁材料市场也面临着一些挑战。

首先，随着新材料技术的不断进步，其他材料的替代性将增强；其次，行业竞争加剧可能导致价格下降的压力。

因此，非晶合金软磁材料企业应不断加强技术研发和创新能力，提高产品的附加值和竞争力。

总结起来，非晶合金软磁材料市场在未来具有较高的发展潜力，但市场竞争也不容忽视。