金属玻璃
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• 在医学与生物方面，金属玻璃因具有良好 的生物相容性和无过敏反应，可用于外科 手术的手术刀、人造骨头、体内生物传感 材料和人选牙齿等。
▪在体育器械方面，金属玻璃也将在 滑雪、滑冰、棒球、网球、自行车 和潜水等许多体育工项目中得到应 用
•具体运用
•由于金属玻璃的高饱和磁感应、低铁损 等优点，制造收录机的磁头，可以避免磁 头尖部的脱落现象、降低磁头与磁带摩擦 发出的噪声，这将会给人们带来优美、清 晰的音质和理想的音响效果
• 在军工方面，金属玻璃因具有类似贫铀合金的高 度剪切敏感性和更高的强度以及非常好的弹性， 成为有望替代制作穿甲弹贫铀合金的新材料。块 状金属玻璃的声阻特性及高弹性特性，这类材料 还有可能用作复合装甲的夹层，以配备军方的坦 克、战斗机、舰艇或其它装备来提高其防常规武 器攻击的能力。
• 在电子信息领域，随着纳米技术的迅猛发 展，金属玻璃将是不可缺少的微型组装材 料，在电子、微电子和集成电路等领域的 应用前景看好，如计算机、网络、通信和 工业自动化等。
• 金属和玻璃的最大的差别在于： 金属在从液态冷却凝固的过程中 有确定的凝固点，原子按一定的 规律排列，形成晶体；而玻璃从 液态到固态是连续变动的，没有 明确的分界线，即没有固定凝固 点。因此，金属是一种典型的晶 体材料，它的许多特性是由其内 部晶体结构决定的；而玻璃却是 一种非晶体材料，固态玻璃和液 态玻璃内部原子呈无序紊乱排列。
男孩们在踢足球时， 不小心把球踢到窗户 上，打碎玻璃的事情 将会一去不复返，因 为美国科学家已经制 成比钢铁更难打破的 金属玻璃。
六，金属玻璃所面临的问题
• 不同于玻璃，金属璃不透明玻，不发 脆。金属玻璃在变形后更容易弹回至 它的初始形状 ，不变质，重量轻 金 属玻璃还具有优越的磁学性能。
三，金属的制备方法
• 原子沉积法 • 原子积法制备金属玻璃时的冷却速度，一
般要比用液体急冷法的要高，故较易保留 那些沉其自由能比平衡相的自由能要大的 相 • 液体急冷法 • 大于10℃的速度急冷，在液体金属中比较 紊乱的原子排列保留到固体 则可获得金属 玻璃
• 大部分的金属在冷却时都会结晶，把 它们的原子排列成有规则的图案，叫 做格构 (lattice)。但如果结晶不出现， 原子便会随机排列成为金属玻璃
金属玻璃的特性
• 力学性能强韧兼备，其强度和硬度比 现有的一般晶态金属都高
• 耐蚀性能极强 • 还具有良好的软磁性
• 新型金属玻璃最主要特点和优势 是具有很高的强度、硬度、弹性、 刚性，它可以经受180°弯曲而不 断裂，是钢的5倍。具有迄今为止 金属所没有的各种特性。总之， 与结晶金属相比，金属玻璃没有 结晶结构，原子在一点点的间隙 中有活动余地，因此它比普通金 属的弯曲性、复原性更好。科学 家还发现金属玻璃比结晶金属的 弹性极限提高了3倍。
金属玻璃
一，Hale Waihona Puke Baidu么是金属玻璃？
• 金属玻璃是指熔融合金在冷却过程中不发 生结晶，而其内部结构中的原子呈长程无 序排列的一类材料。
• 金属玻璃相对于金属而言，它是无定型材 料，和玻璃相类似；而与一般氧化物相比， 其主要成分是金属元素，没有普通玻璃的 脆性和透明度，金属玻璃具有金属光泽， 可以弯曲，外观上普通金属材料没有任何 区别。
• 金属玻璃也有缺陷
• 在室温拉伸载荷作用下，金属玻 璃块体材料几乎没有宏观塑性， 这成为其作为结构材料应用的瓶 颈。通常，在室温加载时，金属 玻璃发生高度局域化的剪切形变， 即形变集中于数量很少、宽度只 有几十纳米的剪切带内；而且剪 切带一旦形成便迅速扩展，导致 材料瞬间发生灾难性断裂。尽管 金属玻璃呈现宏观脆性，但在微 观尺度下单一剪切带内的局域剪 切应变却可以达到100%～1000%。
如何解决这一问题？
• 与宏观尺寸金属玻璃的室温形变与断 裂行为截然不同，微观尺度的样品不 仅表现出稳定可控的形变行为，而且 具有良好的拉伸塑性。小尺寸金属玻 璃可具有良好拉伸塑性的发现，不仅 有助于深入理解金属玻璃室温形变的 本质，也揭示了金属玻璃在薄膜和微 器件上的潜在应用价值。
谢谢
• 美科学家发明超强可 塑性金属玻璃比钢铁 更牢固
• 1960年，美国科学家皮?杜威等首先 发现某些液态贵金属合金（如金-硅合 金）在冷却速度非常快的情况下，当 金属内部的原子来不及“理顺”位置， 仍处于无序紊乱状态时，便马上凝固 了，成为非晶态金属。这些非晶态金 属具有类似玻璃的某些结构特征，故 称为“金属玻璃”。金属玻璃的问世 打破了建立在金属晶体结构基础上的 传统金属学研究方法，它的许多独特 而且宝贵的性能使其在实际应用中初 露锋芒。
如果用金属玻璃来代替变压器中 的硅钢片，可使变压器的空载损耗 减小2/3。照此推算，如果全国都 采用全属玻璃铁芯，每年可节电 100亿千瓦时，合50亿人民币。
• 经过多年攻关，我国科
学家今年在金属玻璃的制备 和机理研究上获得一系列重 大进展，并成功制备出用于 卫星太阳能电池等伸展机构 的金属玻璃材料。除了用于 卫星太阳能电池，科学家还 将金属玻璃粉体用于润滑等 领域，利用其高硬度、高弹 性、低摩擦系数等特性，提 高了润滑油的性能。（2011 年08月08日 扬子晚报 ）
何纳乔利用感应熔炉 ，很快地将金属混合物溶化 变为金属玻璃
金属玻璃的用途
• 金属玻璃特殊的微结构使其具有许多普通晶态材 料所不具备的优良的力学、化学及物理性能，使 之在机械、通讯、航空航天、汽车工业、化学工 业、运动器材乃至国防军事上都具有广泛的应用 潜力。
• 由于金属玻璃的低摩擦、高强度和搞磨损等特殊 性能，使它将在未来的太空探索中发挥着重要的 作用
• 另外，在耐腐蚀性上，由于结晶金属 存在“缺陷”，容易给腐蚀的发生提 供缝隙，而金属玻璃的表面整齐致密， 不给腐蚀提供任何机会，所以其耐腐 蚀性更强。如果再使用一种以上的耐 腐金属作为金属玻璃的成分，那么这 种金属玻璃的耐腐蚀性就会大大加强。 因此金属玻璃被人们赞为“敲不碎、 砸不烂”的“玻璃之王”． “玻璃之 王”．
▪在体育器械方面，金属玻璃也将在 滑雪、滑冰、棒球、网球、自行车 和潜水等许多体育工项目中得到应 用
•具体运用
•由于金属玻璃的高饱和磁感应、低铁损 等优点，制造收录机的磁头，可以避免磁 头尖部的脱落现象、降低磁头与磁带摩擦 发出的噪声，这将会给人们带来优美、清 晰的音质和理想的音响效果
• 在军工方面，金属玻璃因具有类似贫铀合金的高 度剪切敏感性和更高的强度以及非常好的弹性， 成为有望替代制作穿甲弹贫铀合金的新材料。块 状金属玻璃的声阻特性及高弹性特性，这类材料 还有可能用作复合装甲的夹层，以配备军方的坦 克、战斗机、舰艇或其它装备来提高其防常规武 器攻击的能力。
• 在电子信息领域，随着纳米技术的迅猛发 展，金属玻璃将是不可缺少的微型组装材 料，在电子、微电子和集成电路等领域的 应用前景看好，如计算机、网络、通信和 工业自动化等。
• 金属和玻璃的最大的差别在于： 金属在从液态冷却凝固的过程中 有确定的凝固点，原子按一定的 规律排列，形成晶体；而玻璃从 液态到固态是连续变动的，没有 明确的分界线，即没有固定凝固 点。因此，金属是一种典型的晶 体材料，它的许多特性是由其内 部晶体结构决定的；而玻璃却是 一种非晶体材料，固态玻璃和液 态玻璃内部原子呈无序紊乱排列。
男孩们在踢足球时， 不小心把球踢到窗户 上，打碎玻璃的事情 将会一去不复返，因 为美国科学家已经制 成比钢铁更难打破的 金属玻璃。
六，金属玻璃所面临的问题
• 不同于玻璃，金属璃不透明玻，不发 脆。金属玻璃在变形后更容易弹回至 它的初始形状 ，不变质，重量轻 金 属玻璃还具有优越的磁学性能。
三，金属的制备方法
• 原子沉积法 • 原子积法制备金属玻璃时的冷却速度，一
般要比用液体急冷法的要高，故较易保留 那些沉其自由能比平衡相的自由能要大的 相 • 液体急冷法 • 大于10℃的速度急冷，在液体金属中比较 紊乱的原子排列保留到固体 则可获得金属 玻璃
• 大部分的金属在冷却时都会结晶，把 它们的原子排列成有规则的图案，叫 做格构 (lattice)。但如果结晶不出现， 原子便会随机排列成为金属玻璃
金属玻璃的特性
• 力学性能强韧兼备，其强度和硬度比 现有的一般晶态金属都高
• 耐蚀性能极强 • 还具有良好的软磁性
• 新型金属玻璃最主要特点和优势 是具有很高的强度、硬度、弹性、 刚性，它可以经受180°弯曲而不 断裂，是钢的5倍。具有迄今为止 金属所没有的各种特性。总之， 与结晶金属相比，金属玻璃没有 结晶结构，原子在一点点的间隙 中有活动余地，因此它比普通金 属的弯曲性、复原性更好。科学 家还发现金属玻璃比结晶金属的 弹性极限提高了3倍。
金属玻璃
一，Hale Waihona Puke Baidu么是金属玻璃？
• 金属玻璃是指熔融合金在冷却过程中不发 生结晶，而其内部结构中的原子呈长程无 序排列的一类材料。
• 金属玻璃相对于金属而言，它是无定型材 料，和玻璃相类似；而与一般氧化物相比， 其主要成分是金属元素，没有普通玻璃的 脆性和透明度，金属玻璃具有金属光泽， 可以弯曲，外观上普通金属材料没有任何 区别。
• 金属玻璃也有缺陷
• 在室温拉伸载荷作用下，金属玻 璃块体材料几乎没有宏观塑性， 这成为其作为结构材料应用的瓶 颈。通常，在室温加载时，金属 玻璃发生高度局域化的剪切形变， 即形变集中于数量很少、宽度只 有几十纳米的剪切带内；而且剪 切带一旦形成便迅速扩展，导致 材料瞬间发生灾难性断裂。尽管 金属玻璃呈现宏观脆性，但在微 观尺度下单一剪切带内的局域剪 切应变却可以达到100%～1000%。
如何解决这一问题？
• 与宏观尺寸金属玻璃的室温形变与断 裂行为截然不同，微观尺度的样品不 仅表现出稳定可控的形变行为，而且 具有良好的拉伸塑性。小尺寸金属玻 璃可具有良好拉伸塑性的发现，不仅 有助于深入理解金属玻璃室温形变的 本质，也揭示了金属玻璃在薄膜和微 器件上的潜在应用价值。
谢谢
• 美科学家发明超强可 塑性金属玻璃比钢铁 更牢固
• 1960年，美国科学家皮?杜威等首先 发现某些液态贵金属合金（如金-硅合 金）在冷却速度非常快的情况下，当 金属内部的原子来不及“理顺”位置， 仍处于无序紊乱状态时，便马上凝固 了，成为非晶态金属。这些非晶态金 属具有类似玻璃的某些结构特征，故 称为“金属玻璃”。金属玻璃的问世 打破了建立在金属晶体结构基础上的 传统金属学研究方法，它的许多独特 而且宝贵的性能使其在实际应用中初 露锋芒。
如果用金属玻璃来代替变压器中 的硅钢片，可使变压器的空载损耗 减小2/3。照此推算，如果全国都 采用全属玻璃铁芯，每年可节电 100亿千瓦时，合50亿人民币。
• 经过多年攻关，我国科
学家今年在金属玻璃的制备 和机理研究上获得一系列重 大进展，并成功制备出用于 卫星太阳能电池等伸展机构 的金属玻璃材料。除了用于 卫星太阳能电池，科学家还 将金属玻璃粉体用于润滑等 领域，利用其高硬度、高弹 性、低摩擦系数等特性，提 高了润滑油的性能。（2011 年08月08日 扬子晚报 ）
何纳乔利用感应熔炉 ，很快地将金属混合物溶化 变为金属玻璃
金属玻璃的用途
• 金属玻璃特殊的微结构使其具有许多普通晶态材 料所不具备的优良的力学、化学及物理性能，使 之在机械、通讯、航空航天、汽车工业、化学工 业、运动器材乃至国防军事上都具有广泛的应用 潜力。
• 由于金属玻璃的低摩擦、高强度和搞磨损等特殊 性能，使它将在未来的太空探索中发挥着重要的 作用
• 另外，在耐腐蚀性上，由于结晶金属 存在“缺陷”，容易给腐蚀的发生提 供缝隙，而金属玻璃的表面整齐致密， 不给腐蚀提供任何机会，所以其耐腐 蚀性更强。如果再使用一种以上的耐 腐金属作为金属玻璃的成分，那么这 种金属玻璃的耐腐蚀性就会大大加强。 因此金属玻璃被人们赞为“敲不碎、 砸不烂”的“玻璃之王”． “玻璃之 王”．