非晶态金属材料
非晶合金材料的研究及其应用
非晶合金材料的研究及其应用近年来，非晶合金材料在科技领域中引起了越来越多的关注，其特殊的物理和化学特性使其在各种应用中具有广泛的潜力。
本文将介绍非晶合金材料的研究和应用，并展示其未来的发展趋势。
一、什么是非晶合金材料非晶合金材料，也称为非晶态金属材料或非晶态合金，是一种特殊的金属材料，其晶体结构是无序的。
与传统的金属材料不同，非晶合金材料的原子排列没有规则性，是一种凝固态的无定形物质。
因此，非晶合金材料具有一些非常特殊的物理和化学特性。
二、非晶合金材料的制备非晶合金材料的制备通常使用高温快速冷却（也称为快速凝固）技术。
这种技术可以将金属材料从液态状态快速冷却到固态状态，从而防止其结晶。
通过这种方法，可以制备出具有非晶态结构的金属材料。
三、非晶合金材料的特性非晶合金材料具有一些非常特殊的物理和化学特性，包括优异的高温稳定性、高强度和高韧性、优异的磁性和可挠性、良好的耐腐蚀性等。
与这些特性相对应的是，非晶合金材料在制备和形态控制方面的技术难度和成本也较高。
四、应用领域非晶合金材料在航空、汽车、电子等领域具有广泛的应用。
在航空航天领域，非晶合金材料可用于制造高温引擎涡轮叶片、热交换器、弹簧等部件。
在汽车工业中，非晶合金材料可用于制造发动机涡轮叶片、变速器零件等。
在电子产业中，非晶合金材料可用于制作头部、磁芯等。
此外，非晶合金材料还在医疗、环保、能源等领域具有广泛的应用。
例如，在医疗领域，非晶合金材料可用于制造支架、人工关节等。
在能源领域，非晶合金材料可用于制造太阳能电池板、风力发电机及储能等。
五、未来的发展趋势虽然非晶合金材料有广泛的应用前景，但目前仍存在一些问题。
其中，成本是当前最大的阻碍因素之一，同时，非晶合金材料的特性和性质也需要进一步提高和改进，以满足更广泛的应用需求。
因此，未来的发展趋势将主要集中在以下两个方面：一是降低成本和提高质量。
二是进一步完善材料设计和工艺技术，以满足更多领域的应用需求，如高温高压、耐腐蚀等方面的应用。
非晶态金属的特点
非晶态金属的特点全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：非晶态金属是一类特殊的金属材料，具有许多独特的特性。
非晶态金属具有无序的结构，与晶态金属相比，非晶态金属具有更高的硬度、强度和耐腐蚀性。
在工程领域中，非晶态金属已经被广泛应用于各种领域，如电子、汽车、医疗等，取得了显著的成就。
非晶态金属的最大特点之一是其无晶格结构。
晶体具有有序的排列结构，而非晶态金属中原子的排列是无序的。
这种无序结构使得非晶态金属具有高度均匀性和致密性，因此具有更高的硬度和强度。
相比之下，晶体结构中原子的有序排列会导致晶界的存在，降低了金属的强度和硬度。
除了高硬度和强度外，非晶态金属还具有优异的耐腐蚀性。
由于其无晶格结构，非晶态金属在原子尺度上没有缺陷和孔隙，减少了氧化和腐蚀的可能性。
这使得非晶态金属在恶劣环境下具有更长的使用寿命和更好的稳定性。
另一个非晶态金属的特点是其优异的磁性能。
由于非晶态金属的无晶格结构，使得其具有优异的磁性特性，包括高饱和磁感应强度、低磁滞损耗和低磁导率。
这使得非晶态金属在磁记录和磁传感器等领域中具有广泛的应用前景。
非晶态金属还具有良好的形变性能和高温抗氧化性。
经过适当的处理，非晶态金属可以具备良好的可塑性，可以进行冷热加工，制备出各种复杂形状的零件。
非晶态金属在高温条件下能够抵抗氧化和腐蚀，具有优异的高温稳定性和耐久性。
非晶态金属具有无晶格结构、高硬度和强度、优异的耐腐蚀性、良好的磁性能、良好的形变性能和高温抗氧化性等特点，使得其在工程领域中具有广泛的应用前景。
随着科技的不断发展，相信非晶态金属将在未来取得更大的突破和进展，为人类社会的发展和进步作出更大的贡献。
第二篇示例：非晶态金属，又称非晶合金，是一种具有非晶结构的金属材料。
相对于晶态金属，在非晶态金属中，原子排列是无规则的，而且没有长程周期性的结构。
非晶态金属具有很多独特的特点，使其在材料科学领域得到了广泛的应用和研究。
非晶态金属具有优异的力学性能。
金属玻璃材料
金属玻璃材料
金属玻璃是一种非晶态金属材料，具有非常优异的力学性能和化学性能。
它是由金属元素和非金属元素组成的合金，其内部结构呈无序状态，因此也被称为非晶金属。
金属玻璃材料具有许多独特的特性，使其在工业领域得到了广泛的应用。
首先，金属玻璃材料具有优异的力学性能。
由于其内部结构呈无序状态，因此金属玻璃材料具有非常高的强度和硬度，能够承受较大的拉伸和压缩力，具有良好的抗疲劳性能。
这使得金属玻璃材料在制造高强度、高耐磨、高抗腐蚀零部件方面具有独特的优势。
其次，金属玻璃材料具有优异的化学性能。
由于其内部结构的无序性，金属玻璃材料具有较高的化学稳定性，能够在恶劣的环境中长期稳定工作，具有良好的耐腐蚀性能。
这使得金属玻璃材料在化工、航空航天等领域得到了广泛的应用。
此外，金属玻璃材料还具有良好的加工性能。
由于其内部结构的无序性，金属玻璃材料在加工成型时具有较好的可塑性和可加工性，能够通过压铸、挤压、拉伸等方式制成各种复杂形状的零部件，具有广泛的应用前景。
总的来说，金属玻璃材料具有优异的力学性能、化学性能和加工性能，具有广泛的应用前景。
随着科学技术的不断进步，金属玻璃材料将在更多领域得到应用，为人类社会的发展做出更大的贡献。
非晶态合金材料的制备及应用
非晶态合金材料的制备及应用随着科技的不断发展，人们对材料的需求也越来越高，尤其是在新能源、高速交通、电子信息等领域，对材料性能的要求更是严苛。
非晶态合金材料作为一种新材料，其具有优异的物理性能、化学性能、机械性能以及独特的制备工艺，在现代工程领域得到了广泛的应用。
本文将深入探讨非晶态合金材料的制备及应用。
一、非晶态合金材料的概念非晶态合金材料（Amorphous metal）是指在快速冷却过程中自发形成无定形结晶状态（非晶态）的金属合金材料。
它是一种为获得非晶态而制备的合金材料，由于材料的玻璃状无定形结构，具有许多传统合金所不具备的优秀机械性能、防腐性能、磁性能等。
二、非晶态合金材料的制备方法目前，非晶态合金材料的制备方法主要有四种：快速凝固法、溅射法、电化学合成法和机械法。
1、快速凝固法快速凝固法是指将高温熔融状态的合金，以极快的速度（几千℃/s）冷却固化，使其形成非晶态的制备方法。
常用的快速凝固方法有液滴冷却法、快速旋转法、单辊震荡法、直流磁控溅射法等。
2、溅射法溅射法是指在真空或惰性气体氛围下，将靶材表面原子部分蒸发后沉积在基板上形成薄膜的制备方法。
溅射合金材料大多是非晶态的。
溅射法制备的非晶态合金材料具有制备工艺简单、制备速度快等优点。
3、电化学合成法电化学合成是将金属阳极和对应离子溶液中的阴极通过外电路连接在一起，在电解的过程中通过氧化还原反应，将阳极上的金属元素离子还原并沉积在阴极表面，形成非晶态合金薄膜的制备方法。
4、机械法机械法是指通过机械能量改变材料的结构形态，制备非晶态合金材料的制备方法。
机械法制备的非晶态合金材料具有制备易度高、无需真空高温、不易受到氧化损害等优点。
三、非晶态合金材料的应用领域1、新能源领域非晶态合金材料在新能源领域中具有广泛应用。
比如，用非晶态合金材料代替传统铜线制造变压器，能够大大提高能源利用率和变压器的性能；将非晶态合金材料与锂离子电池等新型蓄电池的电极材料组合在一起，能够大幅提升其能量密度和循环寿命等性能；非晶态合金材料也是太阳能电池制造材料的新方向。
金属材料的非晶态与纳米晶态
金属材料的非晶态与纳米晶态金属材料是工业生产中最重要的材料之一，其特殊性能和优异的物理力学性能已经被广泛应用于各个领域。
随着人们对材料性能的要求越来越高，金属材料的非晶态和纳米晶态也逐渐引起人们的关注。
本文将探讨金属材料的非晶态和纳米晶态的概念、制备方法以及应用前景。
一、非晶态金属材料非晶态金属材料是一种具有非晶结构的材料，其原子排列没有规则的长程周期性。
它的金属原子是以一种无序排列的方式分布于空间中的，因此称为“非晶态”。
它是介于晶态和液态之间的一种结构状态。
一般来说，非晶态材料由高温下迅速冷却而成，这个过程被称为快速凝固或淬火。
这种材料的熔点相对较高，可以达到晶态材料的熔点，但其热膨胀系数小，机械性能优异，导电性能良好。
因此，在很多领域都具有广泛的应用前景。
制备非晶态金属材料的方法有很多种，比如快速凝固法、气冷快速凝固法、感应熔化法、电子束辐照法等等。
其中，最常用的就是快速凝固法，这种方法可以制备出大面积、高稳定性的非晶态金属材料，并且可以制备出很多种不同的金属和合金。
例如，Fe-Si、Fe-Co、Fe-Ni-Cr、Zr-Cu-Ni-Al等合金都可以用快速凝固法制备。
另外，非晶态金属材料的制备技术也在不断发展和改进中。
例如，现在已经出现了一种叫做“烷基辅助快速凝固法”的新方法，该方法利用烷基分子作为快速凝固材料，可以获得非常高的凝固速度和均匀度，从而获得更好的非晶态金属材料。
二、纳米晶态金属材料纳米晶态金属材料是一种由纳米晶组成的材料，其晶粒尺寸一般小于100纳米，因此也被称为“纳米材料”。
这种材料相比于普通金属材料具有更好的力学性能、电学性能、热学性能和光学性能等等，可能成为未来各种领域的重要材料。
目前制备纳米晶态金属材料的方法有很多种，包括机械碾磨、高温球磨、溶液化学合成、气相合成等等。
其中，机械碾磨和高温球磨是比较常用的制备方法。
这两种方法可以通过机械剪切和冲击力对金属粉末进行加工，形成纳米晶态金属材料。
金属材料的分类
金属材料的分类金属材料是指由金属元素组成的材料。
根据金属元素、组织结构以及性质特点的不同，金属材料可以分为以下几类。
第一类是晶体金属材料。
晶体金属材料是由金属元素通过晶体结构组成的材料。
晶体金属材料具有显著的金属特性，如导电性、热传导性和塑性。
晶体金属材料又可分为单相晶体金属材料和多相晶体金属材料两种类型。
单相晶体金属材料是指由一个金属元素构成的材料，如钢、铝、铜等。
多相晶体金属材料是指由多种金属元素构成的材料，如合金。
第二类是非晶态金属材料。
非晶态金属材料是一种无序结构的金属材料，其原子排列没有规律。
非晶态金属材料具有优异的力学性能和导电性能，同时具有良好的耐腐蚀性和磁性。
非晶态金属材料可以通过快速凝固或溅射等方法制备而成，如非晶态合金。
第三类是金属陶瓷复合材料。
金属陶瓷复合材料是由金属和陶瓷两种材料组成的复合材料。
金属陶瓷复合材料综合了金属和陶瓷的优点，具有高强度、高硬度、高耐磨和耐高温等特点。
金属陶瓷复合材料在航空、汽车、船舶等领域有广泛的应用。
第四类是多孔金属材料。
多孔金属材料是由金属构成的具有连续的孔隙结构的材料。
多孔金属材料具有低密度、高比强度和良好的声、热及电媒体传递性能。
多孔金属材料广泛应用于过滤、分离、声学、隔热等领域。
常见的多孔金属材料有泡沫金属、网状金属和孔状金属。
第五类是金属氧化物材料。
金属氧化物材料是由金属元素和氧化物元素组成的材料。
金属氧化物材料具有优良的电、热、光性能，同时具有高温稳定性和化学稳定性。
金属氧化物材料广泛应用于电子、光电、催化等领域。
总之，金属材料根据其成分、组织结构和性质特点的不同可以分为晶体金属材料、非晶态金属材料、金属陶瓷复合材料、多孔金属材料和金属氧化物材料等多类。
每种类型的金属材料都具有其独特的特点和应用领域，为人类的工业和科技发展提供了广阔的可能性。
非晶态金属材料的研究及应用
非晶态金属材料的研究及应用非晶态金属材料是指在快速冷却过程中，金属原子无法形成有序结构而形成的无定形结构材料。
由于其具有许多独特的物理和化学性质，近年来越来越受到科学家和工程师的关注和重视。
本篇文章将探讨非晶态金属材料的特点、制备及其应用，以期能够更深入地了解这一领域的发展和前景。
1. 特点非晶态金属材料具有以下几个特点：1.1 高硬度：非晶态金属材料的超高硬度来源于其无定形结构，内部杂质极少，原子结构更紧密，让金属硬度大幅提升。
1.2 良好的韧性：非晶态金属材料的韧性高于普通金属，其断裂伸长率超过普通金属的10倍以上，因此十分适合用于制作高强度、高韧性、高耐磨等材料。
1.3 优异的耐腐蚀性：由于其内部结构的稳定性，非晶态金属材料往往具有很好的抗腐蚀性能。
1.4 容易形变：非晶态金属材料的抗形变能力很弱，因此一旦加工、冲击等过程中受到变形，很难恢复其原来的性质。
2. 制备方法非晶态金属材料的制备主要分为物理制备和化学制备两种方法。
2.1 物理制备：物理制备方法主要包括快速淬火和熔融法两种。
快速淬火是指将合金加热到其熔点以上，然后在极短时间内快速冷却，使金属原子无法形成有序结构而形成无定形的非晶态。
而熔融法是指在气态或液态下将金属原子混合，然后在高温下将其熔化，最后快速冷却得到非晶态金属材料。
2.2 化学制备：化学制备是指通过化学反应来制备非晶态金属材料，主要包括溶液沉积热处理方法、化学气相沉积法等。
3. 应用领域随着非晶态金属材料的研究不断深入，它已经开始在多个领域得到应用：3.1 电子领域：非晶态金属材料的超高硬度和优异的电导率，使其在电子领域的应用越发广泛。
比如，磁盘头、磁盘储存器和半导体等密集型电子产品就广泛使用了非晶态金属材料。
3.2 生命科学领域：非晶态金属材料在生命科学领域的应用前景广泛。
纳米金属玻璃制成的生物标记是目前最常见的应用之一。
另外，在生物医学领域中，非晶态金属材料已成功应用于制备医用器械、药物输送器等方面。
金属非晶态材料的性质及应用
金属非晶态材料的性质及应用金属非晶态材料，也称为非晶态合金，是一类新型结构材料。
与传统金属材料相比，该类材料具有许多特殊性质，例如更高的硬度、更高的强度、更优异的耐腐蚀性、更好的耐磨损性、更低的热膨胀系数、更小的磁滞、更好的磁导率等。
因此，金属非晶态材料在许多领域中都有着广泛的应用前景。
一、金属非晶态材料的性质金属非晶态材料是指金属元素以非晶态形式存在的材料，其晶粒结构呈现无序结构。
由于在凝固的过程中，金属元素的凝固速度比较快，因此无法形成完整的晶体结构，最终形成了非晶态结构。
1. 高硬度和高强度金属非晶态材料的硬度和强度比传统的晶体金属材料要高得多。
这是因为非晶态结构在应力作用下的形变机制是“共同滑移”，与“移位滑移”不同，使其具有出色的弹性模量和高的临界剪切应力。
2. 优良的耐腐蚀性金属非晶态材料的防腐蚀性比传统的晶体金属材料更高，这是因为非晶态结构的表面紧凑且无孔和无缝，因此难以被腐蚀产物侵蚀。
另外，由于在非晶态结构中，金属原子与周围的原子之间的结合力非常强，因此能够耐受腐蚀介质的侵蚀。
3. 优异的耐磨损性金属非晶态材料的耐磨损性也比传统的晶体金属材料更好。
这是因为非晶态结构中，金属原子的排列规律不同于晶体结构，因此在应力和摩擦作用下，所受到的损伤会更少。
4. 更低的热膨胀系数由于金属非晶态材料具有无序结构，其热膨胀系数比晶体金属材料要小得多。
这使得其在高温环境下具有更好的稳定性和耐用性。
5. 更小的磁滞和更好的磁导率金属非晶态材料还具有更小的磁滞和更好的磁导率。
由于无序结构中不存在晶界和亚晶界，因此金属原子之间可以更加紧密地排列，使磁导率更高。
二、金属非晶态材料的应用金属非晶态材料由于其特殊的结构和性质，在许多领域中都有着广泛的应用前景。
1. 医疗器械医疗器械是金属非晶态材料的一个重要应用方向。
由于金属非晶态材料具有无孔、无缝、耐腐蚀和耐磨损等特性，因此可以用来制造医疗器械中的高硬度和耐腐蚀的部件。
非晶态金属材料的研究与应用
非晶态金属材料的研究与应用非晶态金属材料是指具有无序结构的金属材料，相较于传统结晶态金属材料具有更高的硬度、韧性、弹性和耐蚀性等优良性能，并且在制备过程中能够制得出各种形态，如薄膜、丝状、棒状、簇状等。
因此，非晶态金属材料在航空、航天、汽车、电子、生物医学等领域有着广泛的应用前景。
本文将从制备、性质和应用三个方面探讨非晶态金属材料的研究进展和应用前景。
一、制备非晶态金属材料非晶态金属材料的制备主要有气相凝聚法、快速淬火法、电化学沉积法、溅射法、球磨法、离子束淀积法、激光熔化沉积法、机械锤击法等。
其中，快速淬火法和气相凝聚法是应用最为广泛的制备方法。
快速淬火法是将高温熔融的合金液体迅速冷却至玻璃化状态，避免了合金原子热力学上的有序化过程，从而制得无序结构的非晶态金属。
通过调节合金成分、淬火速率、淬火温度和淬火介质等因素，可制备出以上述优良性能为特点的非晶态金属。
气相凝聚法是将高温的金属原料物质通过电磁场使之逐步蒸发并聚集成集簇或团簇颗粒，形成非晶态金属材料。
该方法具有制品尺寸大、成分均匀、密度高和制备周期短等特点，取得了较为显著的效果。
二、非晶态金属材料的性质非晶态金属材料具有优异的力学性能，通常比同族的结晶态金属强硬10-20倍，韧性也更好，因为非晶态材料是无序的而结晶态材料在有序的晶界处会出现断裂。
此外，非晶态金属的塑性和成形性优异，在表面精加工和微加工上有着广泛应用。
非晶态金属材料也具有很高的氢吸附能力，很容易和氧气发生化学反应，具有优异的抗腐蚀性。
其高过盈性、抗疲劳性、抗磨损性等优异性能，使得非晶态金属材料成为发展新型复合材料的理想基础材料。
三、应用非晶态金属材料非晶态金属材料在航空、航天、汽车、电子和生物医学等领域有着广泛的应用。
其中，应用最为广泛的领域是电子材料。
电子材料领域中，非晶态金属材料已经成为主流材料之一，常用于磁盘读取器、电阻器、ucd调制〖ZG1.33〗解调器、传感器、微机电系统磨损零件等。
非晶态材料的研究与应用
非晶态材料的研究与应用非晶态材料是指在凝固时不具有有序晶体结构的材料。
它们的结构比晶体复杂，但也因此表现出了一些非常有趣的性质。
在近年来的研究中，非晶态材料已经被用于制造高性能的电子设备、高强度的结构材料和各种新型材料。
本文将探讨非晶态材料的研究和应用。
一、非晶态材料的制备非晶态材料的制备方法有很多种。
一种是在高温下快速冷却液态金属，这就是我们通常所说的“淬火”。
在淬火的过程中，金属原子没有时间来排列成晶体结构，因此就形成了非晶态金属。
另一种方法是通过离子束沉积技术，在物质表面上形成非晶态薄膜，这种制备方法被广泛应用于电子器件的制造中。
不过，非晶态材料的制备并不是一件容易的事情。
因为非晶态材料的结构非常复杂，通常需要使用非常精确的技术来制备。
此外，制备出的非晶态材料往往都存在一些缺陷和不均匀性，这些问题也会影响到材料的性能。
二、非晶态材料的性质由于非晶态材料的结构非常复杂，因此它们的性质也非常丰富多彩。
相比于传统的晶体材料，非晶态材料具有以下一些特点：1. 高硬度和强度：由于非晶态材料的结构非常紧密，因此它们具有很高的硬度和强度，能够承受更高的压力和拉伸力。
2. 高韧性：非晶态材料的结构也比较柔韧，在出现应力时能够适度变形，从而降低应力的集中度。
这也使得非晶态材料在处理不同类型的应力时更加适用。
3. 抗腐蚀性：非晶态材料具有比传统晶体材料更强的耐腐蚀性。
这是因为非晶态材料的结构中存在一些畸变原子，它们能够形成稳定的化学键以维持材料的结构稳定性。
4. 超导性：有些非晶态材料具有超导性，这意味着它们能够在极低的温度下表现出电流零电阻的特性。
这种特性使得非晶态材料成为了高速电子设备的重要组成部分。
三、非晶态材料的应用由于非晶态材料的性质非常丰富，所以也有很多的应用。
下面我们将介绍其中一些应用。
1. 磁性材料：由于非晶态材料具有良好的磁性性质，因此常被用于制造磁盘驱动器、读写头和变压器等电子器件中。
2. 功能性材料：有些非晶态材料具有晶体材料所没有的特性，比如超导性和压电效应等。
湖南大学金属功能材料第8章 非晶态金属材料
1951年，美国物理学家Turnbull通过水银的过冷 实验，提出液态金属可以过冷到远离平衡熔点以下 而不产生形核与长大。根据他的理论，在一定条件 下，液态金属可以冷却到非晶态。所以， Turnbull 实际上是非晶态合金的理论奠基人。
20 世纪 60 年代，非晶态合金的研究获得了重要 突破。 1960 年美国加州理工学院的 Duwez 小组发明 了采用喷枪技术来急冷金属液体的快速淬火技术。 这种快凝淬火可以达到105～106K/s冷却速度，在这 样快的冷却条件下，Au75Si25合金熔体越过结晶相的 形核和生长而形成过冷液体，即非晶态合金。这就 是大家所熟知的世界上首次报道的非晶合金。尽管 最初他们只能将数mg的液态金属喷射到Cu基底上， 获得的试样的形状不规则，厚度也不均匀，看起来 似乎没有什么商业使用价值，但是 Duwez 工作的重 要意义在于采用快冷技术比气相沉积等其他方法更 容易使大量合金形成非晶态。
在非晶合金的研究中，倾向于将毫米尺度的非晶 作为块体非晶。具有毫米级直径的非晶棒首先是由 贝尔实验室的H.S. Chen于1974年在约100K/s的冷却 速度条件下用 Pd-Cu-Si 熔体得到的。一年以后，他 们又发现了Pt-Ni-P和Au-Si-Ge两个非晶态合金系。
20 世纪 80 年代前期， Turnbull 等采用氧化物包覆 技术以 10K/s 的速度制出了厘米级的 Pd-Ni-P 非晶。 实验表明，当异质形核被抑制，合金的Trg值可以达 到 2/3，而且在冷却速度仅为 10K/s 量级时就能凝固 成厘米级的玻璃锭。尽管Pd级块体非晶合金的形成 是非常令人振奋的，但是由于Pd的价格昂贵，人们 对块体非晶合金的兴趣仅限于学术研究，其新颖性 在随后的几年逐渐下降。尽管如此，人们对新块体 非晶合金体系的探索和相关研究始00K/s ，进而生产出了均匀的块状非晶。现在大块 非晶的厚度可达到1cm。但由于数量的限制，到目前 为止对块状非晶的研究还是比较少。由于带状非晶 出现得比较早，而且比较容易生产，人们对带状非 晶的研究比较充分。
非晶态材料性质与应用研究
非晶态材料性质与应用研究一、引言非晶态材料是指由于材料制备过程中的快速凝固和高速冷却，使得材料在凝固前不完全结晶，从而形成的无定形状态的材料。
由于其独特的材料性质，非晶态材料已经被广泛应用于各个领域。
本文将从非晶态材料的性质和应用两个方面进行研究和分析。
二、非晶态材料的性质1.高硬度与强度非晶态材料的制备过程中，原子的不规则排列使得其密度增大，从而使得其硬度和强度相对于晶体材料大幅度提高。
其中，非晶态金属玻璃是目前硬度和强度最高的金属材料之一，其硬度可达到6.7GPa，强度可达到3GPa。
2.优异的导电性能非晶态材料在结晶过程中，原子的排列方式更加密集，电子也更为紧密，因此非晶态材料通常比晶体材料具有更强的导电性能。
其中，在电子器件中，非晶态硅、非晶态碳化硅等材料已经被广泛应用。
3.优异的磁性能非晶态材料在磁性能上也表现出较好的特性。
由于其无定形状态的特点，非晶态材料的磁畴体积更小，且磁畴的相互作用也更加弱，因此其矫顽力更小，磁化强度更高。
4.优良的腐蚀抗性非晶态材料的制备过程中，材料的快速凝固使其表面形成了大量的氧化膜，因此其腐蚀抗性也相对较高。
例如，非晶态金属玻璃的腐蚀速率仅为普通金属材料的几千分之一。
三、非晶态材料的应用1.金属材料由于其高强度和优异的塑性，非晶态金属材料被广泛应用于装备制造、航空航天、车辆制造等领域。
特别是在高温高压的环境下，非晶态金属材料具有较好的稳定性和高温硬度。
2.电子器件由于其优异的导电性能，非晶态材料已广泛应用于电子器件中，比如非晶态硅、非晶态碳化硅等材料在半导体器件、光纤、太阳能电池等领域已经有广泛的应用。
3.生物材料由于其优异的生物相容性和生物活性，非晶态材料已经被广泛应用于医学领域中。
例如，非晶态钙磷材料可用于人工关节和骨脊椎的修复。
4.涂料和耐磨材料由于其优良的腐蚀抗性和高硬度，非晶态材料已广泛应用于涂料和耐磨材料的制备中。
例如，由非晶态硅及其复合材料制成的耐磨涂层，已被广泛应用于汽车及机械零部件表面的保护。
非晶态合金——制造航天引擎的新材料
非晶态合金——制造航天引擎的新材料非晶态合金，指的是金属原子成分不规则、具有类似玻璃的非晶结构的金属材料。
与传统的晶态合金相比，非晶态合金具有更高的硬度、韧性和耐腐蚀性等优异性能。
这种材料有很大的应用潜力，尤其是在航空、航天等领域中。
本文将从多个角度分析非晶态合金在航天引擎制造中的应用前景。
一、非晶态合金的优异性能非晶态合金具有以下优异性能，这使得它在航天引擎制造中十分有用：1.高硬度：非晶态合金具有非常高的硬度，主要是因为它们具有很高的熔点和升华温度，并且可以完全避免微晶产生。
这意味着它可以承受更高的压力和温度。
2.高韧性：非晶态合金具有高韧性和抗裂纹扩展的能力。
这种材料可以减少疲劳问题，并提高航天引擎的寿命。
3.耐腐蚀性：因为非晶态合金具有高淬火能力，所以它们非常耐腐蚀。
这在对抗化学反应和环境因素中是至关重要的。
4.良好的导电性和导热性：由于非晶态合金结构的无序性，有助于形成短程有序，在导热性方面表现良好。
而且其电导率比某些晶态合金高出很多。
二、非晶态合金在航天引擎制造中的应用由于其优异的性能，非晶态合金在航天引擎制造中有很广泛的应用。
特别是在燃气轮机和火箭发动机中，非晶态合金材料已经得到广泛应用，并被证明是有效的选择。
以下是几种非晶态合金在航天引擎制造中的应用：1.作为燃烧室材料：非晶态合金可以承受非常高的温度、压力和化学腐蚀，所以它可以被用来制造燃烧室件。
这些部件需要在极端的状态下工作，非晶态合金可以承受这些压力，寿命也比普通材料长得多。
2.作为导弹翼身材料：导弹对翼身材料的要求非常高，尤其是在极速飞行状态下。
非晶态合金的高硬度、良好的导热性和导电性使其成为导弹的先进材料选择。
3.作为推进器材料：在航天发动机和火箭发动机的推进系统中，非晶态合金材料可以承受飞行时的高温高压冲击。
非晶态合金可以很好地满足这些要求。
4.作为锻造模具材料：非晶态合金材料具有较高的强度和硬度，可以在制造锻造模具时提高模具的耐用性和使用寿命。
非晶态金属材料的制备与应用
非晶态金属材料的制备与应用随着科技的不断发展，材料科学也得到了前所未有的重视。
其中，非晶态金属材料备受关注。
非晶态金属材料是指在快速冷却过程中，金属原子没有充分结晶，而是形成了无序、非晶态的固体材料。
这种材料具有独特的物理、化学、力学等性能，广泛应用于电子、光电、航空航天等领域。
一、非晶态金属材料制备方法1. 快速凝固方法：将高温熔体在高速冷却下凝固成为非晶态金属材料。
其中，熔滴喷射法、液滴冷却法、铸锭淬火法等是常见的快速凝固方法。
2. 离子束淀积法：将阳极金属放置在真空中，通过高能度的离子束轰击阳极金属表面，使金属原子在表面上沉积成一层薄膜。
这种方法可以制备出精细的非晶态材料薄膜。
3. 分子束外延法：将单质金属放在真空中，用分子束加热金属，使其在晶体衬底上沉积成非晶态金属薄膜，具有高结晶度和晶格匹配度。
二、非晶态金属材料的特点和性能1. 特点：非晶态金属材料具有高硬度、高强度、高韧性、高耐腐蚀性、高磁导率、高电导率等特点。
2. 应用：非晶态金属材料可以广泛应用于电子、光电、航空航天、生物医药等领域。
其中，最具有应用价值的是高强度、高韧性的非晶态金属合金。
(1) 电子领域：非晶态金属材料可以制备出高效、高速的微电子器件，应用于电容、电感、电阻等器件，并可制备出高性能的磁存储器件。
(2) 光电领域：非晶态金属材料可以制备出高效、高速的光电器件，应用于半导体太阳能电池、LED光源、光波导等领域。
(3) 航空航天领域：非晶态金属材料具有高强度、高韧性、高耐腐蚀性等特点，可以制备出高性能的航空航天用材料，如飞机发动机涡轮叶片、航天器超高温材料等。
(4) 生物医药领域：非晶态金属材料具有良好的生物相容性和生物安全性，可以应用于制备医用合金、植入物等。
三、非晶态金属材料未来的发展方向1. 优化制备技术，提高制备效率和品质：尽管现在已经可以用多种方法制备非晶态金属材料，但是制备过程中还存在一些问题，如制备效率低、制备出的样品杂质多等问题。
非晶态金属的制备和应用
非晶态金属的制备和应用金属是一个非常重要的材料，在工业领域扮演着重要的角色。
在过去，金属通常是以晶体的形式出现，然而随着材料科学的发展，非晶态金属逐渐进入人们的视线。
本文将详细介绍非晶态金属的制备和应用。
一、非晶态金属的制备非晶态金属是指金属经过快速冷却（约1百万℃/s）而形成的非晶体。
常见的非晶态金属有Fe-Cr-Mo-C-B系、Ni-Nb-Zr系、Zr-Al-Ni-Cu系等。
这些金属由于其特殊的物理、化学性质，在很多领域都有着广阔的应用前景。
制备非晶态金属的方法有多种，下面列举几种常见的方法：1. 快速凝固法快速凝固法是制备非晶态金属最常用的方法之一，其原理是通过使金属在短时间内迅速冷却，使其在短时间内达到非晶态的状态。
常用的快速凝固方法有单滚轮快速凝固、双滚轮快速凝固、水淬等。
2. 溅射法溅射法是一种利用离子轰击固体材料表面，使其表面材料离开并附着在其他物质表面的方法，其中就包括了非晶态金属。
溅射法制备非晶态金属需要在高真空环境下进行，并在物质表面施加高强度电场或磁场，当材料表面原子被轰击后，由于其较小的表面流动能，往往会形成非晶态结构。
3. 湿化学合成法湿化学合成法是利用溶液中的金属离子，在有机分子的模板作用下通过还原和自组装形成非晶态金属。
该方法具有简便、费用低、适应范围广等优点。
二、非晶态金属的应用非晶态金属在许多领域都有广泛的应用，本文只列举几个应用领域。
1. 功能材料非晶态金属的高硬度、高强度、高韧性等性质，使其成为优秀的功能材料。
其应用领域包括磁性材料、电化学电池、导体、热障涂层等等。
2. 生物医学领域非晶态金属在生物医学领域中应用广泛。
由于其生物相容性好、耐腐蚀性强等优点，在人工骨、人工关节、牙科材料等方面有很大的应用前景。
另外非晶态金属还可以用于生物传感材料。
3. 新能源领域非晶态金属还可以在新能源领域得到广泛应用，如在太阳能电池中作为加工材料，使其具有更高的光转换效率。
此外在锂离子电池领域中，非晶态金属也有所应用。
非晶态金属材料讲解
典型非晶态材料（玻璃）的特点：
以SiO2为主要成分的氧化物玻璃其熔液的黏度很大 且晶体结构复杂，原子扩散困难，冷却时晶核形成困 难。
一般的冷却速度(10-4~10-1K/s)就足以避免结晶；
冷却后虽然为固体，但内部结构保持液态时的长程 无序状态，称为非晶态或玻璃态固体；
晶态与非晶态的宏观对比
Over 40 years, the critical casting thickness has increased by more than three orders of magnitude
9.2. 非晶态金属的发展历史
非晶态金属应用实例
变压器使用的非晶铁芯
钴基非晶合金传感器
9.2. 非晶态金属的发展历史
实际生产的非晶金属的厚度约为101~102微米；用途局限于 生产转换磁心和磁敏感元件，无法用作结构零件；
20世纪90年代，通过开发新非晶体系将冷却速度降到 1100K/s，生产了均匀的块体非晶(bulk metallic glasses)，进 一步扩展了非晶金属的应用领域。
9.2. 非晶态金属的发展历史
9.2. 非晶态金属的发展历史
非晶态金属的制备(1959-1960)
1959年，美国人杜维兹采用熔融金属急冷方法制备细晶合 金时获得了一种奇异的合金（非晶态金属），该合金的X射线 衍射图谱上周期性的衍射峰不见了；
同时，前苏联的米罗什尼琴科采用金属熔滴喷射到冷基板 上，产生了106K/s的冷却速度，也制得的非晶态金属；
新型金属材料
南京理工大学材料科学与工程系
新型金属材料
第9章 非晶态金属材料
主讲：尹德良
南京理工大学材料科学与工程系
本章主要内容
非晶态金属材料的性能研究
非晶态金属材料的性能研究非晶态金属材料是一种具有无序、无晶体结构的金属材料。
它的出现在一定程度上改变了人们对金属材料的认识。
因为传统的金属材料都具有明确的晶体结构，而非晶态金属材料却是由金属原子无规则堆积而成，它像非晶态材料一样具有均匀的物理特性，因此被誉为“金属材料的结构革命”。
非晶态金属材料有许多出色的性能，在许多领域都有广泛的应用。
例如在航空航天、电子器件、汽车制造、生物医学、能源等行业中都有应用。
非晶态金属材料拥有优异的强度、硬度、延展性、耐腐蚀性、磁性等多种物理特性，使得它在上述领域中得到了广泛的应用。
然而，非晶态金属材料的结构破坏时间比一般的晶体材料更快，因此非晶态金属材料的应用还受到了一定的限制。
因此，对非晶态金属材料的研究和发展依然是非常必要的。
在非晶态金属材料的研究方面，材料的制备技术是非常重要的。
目前的制备技术主要有快速冷却法和离子辐照法。
其中快速冷却法是应用最广泛的一种方法。
它是通过在降温速率达到一定值时，将熔融的金属液体快速冷却成为非晶态金属材料。
现如今，制备非晶态金属材料的技术已经非常成熟，同时也需要不断的改进。
除了制备技术之外，非晶态金属材料的性能研究也是非常重要的。
由于非晶态金属材料的结构具有无序性和随机性，因此它的物理特性也是非常不同寻常的。
目前，对非晶态金属材料的性能研究主要集中在以下四个方面：第一，研究非晶态金属材料的力学性能。
传统的金属材料都具有明确的晶体结构，因此其力学性能容易被预测和计算。
而非晶态金属材料的力学性能非常难以预测，因此需要对其结构进行深入的研究。
目前的研究表明，非晶态金属材料的力学性能与其成分、制备工艺、变形方式等因素都有着密切的关系。
第二，研究非晶态金属材料的物理性质。
非晶态金属材料的物理性质比传统的晶体金属材料更为复杂，例如非晶态金属材料具有非线性弹性、非渐进性、动态效应等特性。
由于其物理特性的多样性，非晶态金属材料有着广泛的应用前景。
非晶态金属
一般的金属材料都以晶体形态存在。
1960年，美国科学家皮· 杜威等首先发现某些贵金属合金（如金-硅合金）在超快速冷却（冷却速度达100万度每秒）情况下可凝固成非晶态合金。
金属及合金极易结晶，传统的金属材料都以晶态形式出现。
但如将某些金属熔体，以极快的速率急剧冷却，例如每秒钟冷却温度大于100万度，则可得到一种崭新的材料。
由于冷却极快，高温下液态时原子的无序状态，被迅速“冻结”而形成无定形的固体，这称为非晶态金属；因其内部结构与玻璃相似，故又称金属玻璃。
从结构上讲非晶态金属与普通玻璃相近见右图能形成非晶态的合金有两大类；一类是金属之间的合金，典型的有Cu60Zr40、La76Au24、U70Cr30等；另一类是金属与某些非金属（最有效的是B、P、Si）组成的合金，例如Fe80B20、Fe4 0Ni40P14O6和Fe5Co70Si15B10等。
后一类合金最容易成为非晶态。
除熔体急冷法外，目前制备非晶态合金的实验技术和工业方法有气相沉积法、激光表层熔化法、离子注入法等，较快速、经济是化学沉积法和电沉积法。
化学沉积法是利用还原剂使溶液中金属离子有选择地在活化表面上还原析出。
用这种方法得到的第一个非晶态合金，是Ni-P合金，这一过程称化学镀镍，作为金属的耐磨耐蚀镀层，现已被广泛应用。
非晶态金属的突出特点是强度和韧性兼具，即强度高而韧性好，一般的金属这两者是相互矛盾的，即强度高而韧性低，或与此相反。
其耐磨性也明显地高于钢铁材料。
它第二个特点是其优异的耐蚀性，远优于典型的不锈钢，这可能是因为其表面易形成薄而致密的钝化膜；同时其结构均匀，没有金属晶体中经常存在的晶粒、晶界和缺陷和不易产生引起电化学腐蚀的阴、阳两极。
第三个特点是非晶态金属优良的磁学性能；由于其电阻率比一般金属晶体高，可以大大减少涡流损失，低损耗、高磁导，成为引人注目的新型材料。
非晶态的铁芯和硅钢芯的空载损耗可降低60-80％，被誉为节能的“绿色材料”。
金属冶炼中的非晶态金属形成
非晶态金属的电阻率较高，且随温度变化表现出非线性特征，可 用于制造高温超导材料。
热性能
非晶态金属具有较低的热导率和较高的热膨胀系数，这使其在散 热和热稳定性方面具有优势。
化学性能
耐腐蚀性
非晶态金属具有较好的耐腐蚀性，能够抵抗多种化学介质的侵蚀， 适用于制造耐腐蚀部件。
抗氧化性
非晶态金属的抗氧化性能较强，能够在高温环境下保持较好的稳定 性。
02
连续制备工艺
研究和发展连续制备非晶合金的工艺方法，实现规模化生产，提高经济
效益。
03
循环利用与环保
关注非晶合金废料的循环利用和环保处理，降低生产过程中的环境负担
。
应用领域的拓展与市场潜力
01
汽车工业
探索非晶合金在汽车轻量化、节 能减排方面的应用，提高汽车性 能和燃油经济性。
02
03
航空航天领域
化学反应活性
非晶态金属的化学反应活性较低，不易发生氧化还原反应。
力学性能
高强度
非晶态金属具有较高的抗拉强度和屈服强度，能够承受较大的外 力。
塑性好
非晶态金属具有良好的塑性变形能力，可以通过塑性加工制成各种 形状的部件。
抗疲劳性能
非晶态金属的抗疲劳性能较好，能够承受周期性变化的载荷。
功能性能
软磁性能
金属• 非晶态金属概述 • 非晶态金属的形成机理 • 非晶态金属的性能特点 • 非晶态金属的未来发展与挑战
01
非晶态金属概述
定义与特性
定义
非晶态金属是一种特殊的金属材料，其原子排列呈现无序或短程有序的结构，不同于常见的晶态金属 。
特性
非晶态金属具有优异的物理、化学和机械性能，如高强度、高硬度、良好的耐磨性和耐腐蚀性等。
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硬度高，耐磨性好；有些非晶态合金的硬度可达HV1400。 [Fe0.05Co0.89(RuCr)0.05](Si0.2B0.8)非晶合金制作的录放磁头，运 行1000h,其磨损量只有坡莫合金的1/3。 高断裂韧性－摔不碎、砸不烂；
优良的动态性能－高冲击韧性和高疲劳寿命；
注：Ru－钌，VIII族元素
9.5. 非晶态金属的制备
影响非晶态合金形成的几个要素
类金属的含量 非晶态合金的形成倾向和稳定性随类金属含量的增加而提高；这是由 于过渡金属和类金属原子之间强烈的相互作用。 原子尺度的差别 原子尺度差别的增加会显著影响非晶态合金的形成和稳定性。 位形熵
决定了非晶态合金中协同重排区域的大小也影响非晶态的形成和稳定。
抵抗塑性变 形的能力
英国剑桥大学 教授、著名材 料科学家 M.F.Ashby绘 制的杨氏模量 与弹性极限的 关系 弹性变形的 难易程度
9.1. 非晶态金属概述
非晶态金属的分类：
金属＋金属型非晶态合金：
主要含有Zr元素。如Cu-Zr, Ni-Zr等。
金属＋类金属型非晶合金：
主要由过渡金属与B或P等类金属组成的二元或多元 合金，如Fe72Cr8P13C7, Ni40B43等。
9.2. 非晶态金属的发展历史
非晶态金属的制备(1959-1960)
1959年，美国人杜维兹采用熔融金属急冷方法制备细晶合 金时获得了一种奇异的合金（非晶态金属），该合金的X射线 衍射图谱上周期性的衍射峰不见了； 同时，前苏联的米罗什尼琴科采用金属熔滴喷射到冷基板 上，产生了106K/s的冷却速度，也制得的非晶态金属；
9.3. 非晶态金属的结构
非晶态金属材料的结构特点
内部原子排列短程有序而长程无序。非晶金属短程有序应小 于(1.5±0.1)nm, 以区别于微晶。 键合类型为金属键。最近邻原子间距与晶体的差别很小，但 在次紧邻原子关系上有显著差别。 显著的均匀性。（ 1）结构均匀、各向同性，没有晶界、孪 晶、位错、层错等缺陷；（2）成分均匀，无晶体金属所具有 的析出相、偏析。 热力学不稳定性。非晶态金属原子无序排列，体系的自由能 较高，热力学不稳定，有转变为稳定晶态的倾向。
晶态与非晶态的宏观对比
单晶铜音视频接插件 （极低的电阻率）
金属玻璃（很高的电阻率）
9.1. 非晶态金属概述
非晶态金属的定义：
在特殊冷却条件下凝固时，熔液态金属没有发生结 晶而形成的具有短程有序而长程无序结构的固体。 （Amorphous metals） 由于非晶态金属的结构类似于普通玻璃，因此也称 为金属玻璃（Metallic glasses)。
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第9章 非晶态金属材料
主讲：尹德良
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本章主要内容
1 非晶态金属概述
2 3
4
非晶态金属的发展历史 非晶态金属的结构 非晶态金属的制备 非晶态金属的性能和应用
5
8
本章需掌握的重点
1 2 3 4 5 非晶态金属的结构特点和模型；
非晶态金属应用实例
非晶合金防盗锁扣
图书非晶防盗磁条
非晶高尔夫球杆
非晶合金组合式变压器
非晶合金外壳的Vertu手机
9.2. 非晶态金属的发展历史
非晶态金属材料的发展前景
非晶金属较低的矫顽力和磁损耗在变压器铁心将有更大范围 的应用；
非晶在高强度、耐磨、耐腐蚀领域具有良好的应用前景；
大块非晶技术为纳米材料制备和应用提供强有力的支持。采 用非晶晶化法可以制备致密、颗粒小（5-10nm）、界面清洁 的块体纳米材料。－－相比机械合金化（球磨）
9.2. 非晶态金属的发展历史
非晶态金属的发现（1934-1959)
金属晶粒尺寸越细，强度和韧性越好－细晶强韧化 缘起 钢水快速冷却－－获得晶粒更细的优质钢材 凝结金属蒸汽－－获得细晶优质合金
最初的发现
1934年，德国人克雷默采用蒸汽沉积法发现了玻璃冷基底上的非晶态金属膜；
1947年，美国人A.Brenner用电解和化学镀法获得了Ni-P非晶态金属膜；
非晶态金属的力学性能、磁学性能和化学性能；
非晶态金属的制备方法； 影响非晶态合金非晶形成能力的因素； 非晶态合金的主要应用。
9.1 非晶态金属概述
晶态材料ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ材料内部原子呈周期性排列；
大多数结构材料，如钢铁、有色金属、陶瓷等；
晶态材料（金属）的特点：
金属熔液在接近凝固温度时黏度很小，其晶体结 构较为简单，在较快冷却时仍会发生结晶，形成 原子结构呈周期性的晶态固体；
9.6. 非晶态金属的性能和应用
高杨氏弹性模 量；－刚度大； 大的弹性变形 极限－低阻尼， 高回弹；用于体 育器材。
Amorphous metallic alloys combine higher strength than crystalline metal alloys with the elasticity of polymers.
9.5. 非晶态金属的制备
非晶态金属凝固热力学
熔液结晶时，比热容发生突变； 熔液转变为玻璃态时，比热容连 比热容 续变化； Tm-Tg越低，越容易转变为玻璃 态，非晶形成能力越强。 加入合金元素会降低Tm-Tg，有利于 温度 非晶的形成。 Tg
Tm
Tg－玻璃态温度； Tm－结晶温度；
9.5. 非晶态金属的制备
Over 40 years, the critical casting thickness has increased by more than three orders of magnitude
9.2. 非晶态金属的发展历史
非晶态金属应用实例
变压器使用的非晶铁芯
钴基非晶合金传感器
9.2. 非晶态金属的发展历史
早期的沉淀法和快淬法获得的非晶合金由于非晶成分的不均 匀性导致矫顽力很高； 1975 年， Lurborsky 使用热处理的方法使 FeNiPB 合金的矫 顽力显著下降，为非晶合金磁性能的市场应用开辟了道路。
9.2. 非晶态金属的发展历史
非晶态金属应用历史
非晶是一种亚稳态，只能通过液态合金急冷制得，冷却速度 高达105~106K/s，这就限制了非晶金属的厚度；
非晶态金属的制备方法
(1) 骤冷法 熔融金属通过急冷凝固（105-108K/s)形成非晶粉末、丝、条带。 (2) 化学还原法 通过还原金属的盐溶液得到非晶态合金。 (3) 沉积法 通过蒸发、溅射、电解等方法使金属原子凝聚或沉积成非晶。 (4) 化学镀法 利用激光、离子注入、喷镀、爆炸成型等方法使材料结构无序化 。
9.2. 非晶态金属的发展历史
非晶态金属磁性能的研究历程
由于非晶合金原子无序排列，人们曾认为其不具有磁性； 1960 年 Gubanov 通过理论预测了非晶金属具有铁磁性（由 于磁性原子之间的交换作用是短程的，因此磁矩的定向排列 －铁磁性，不需要长程有序）；
1965 年， Mader 和 Nowick 对真空沉积 Co-Au 非晶态合金证 实了非晶金属具有铁磁性；
9.6. 非晶态金属的性能和应用
非晶态合金的磁学性能
Amorphous alloy
非晶态金属性能
优点： 与冷轧硅钢片相比，磁导率和电阻率高， 低涡流损耗。高强度、耐腐蚀。
激磁功率仅为硅钢片的1/10, 显著节省能源；
缺点：
热处理后材质发脆；
成本较高；
H－外加磁场强度； B－磁性材料的磁感应强度
9.6. 非晶态金属的性能和应用
9.1 非晶态金属概述
非晶态材料：材料内部原子排列没有周期性；
如 玻璃；
典型非晶态材料（玻璃）的特点：
以SiO2为主要成分的氧化物玻璃其熔液的黏度很大 且晶体结构复杂，原子扩散困难，冷却时晶核形成困 难。 一般的冷却速度(10-4~10-1K/s)就足以避免结晶； 冷却后虽然为固体，但内部结构保持液态时的长程 无序状态，称为非晶态或玻璃态固体；
实际生产的非晶金属的厚度约为 101~102 微米；用途局限于 生产转换磁心和磁敏感元件，无法用作结构零件； 20 世纪 90 年代，通过开发新非晶体系将冷却速度降到 1100K/s，生产了均匀的块体非晶(bulk metallic glasses)，进 一步扩展了非晶金属的应用领域。
9.2. 非晶态金属的发展历史
9.3. 非晶态金属的结构
非晶态金属材料的短程有序（分为两类）
化学短程有序 每一合金元素原子周围的化学组分与其平均值各不相同。常 用最近邻组分与平均值的偏离作为参数来描述。 拓扑短程有序
非晶态金属局域结构的短程有序，一般用局域结构参数描述。 如原子间的距离或各原子间的夹角等；
9.3. 非晶态金属的结构
9.1. 非晶态金属概述
非晶态金属（金属玻璃）的特点：
兼有金属和玻璃各自优点，并克服了各自弊病： 玻璃易碎，没有延展性；但强度硬度高，耐腐蚀；
金属韧性好，有延展性；但硬度低，不耐腐蚀；
良好的综合性能，号称玻璃之王：
强度高于普通钢，硬度大于多数工具钢；
同时还具有一定的韧性。
9.1. 非晶态金属概述
非晶态金属材料的结构模型
（1）微晶模型 该模型认为非晶态材料是由晶粒 非常细小的微晶组成。这些微晶 内的短程有序与晶体完全相同， 而长程无序是各晶粒的取向杂乱 分布的结果。
优缺点：该模型可定性地说明非晶态衍射实验结果，但 由该模型计算的径向分布函数与实验难以吻合。
9.3. 非晶态金属的结构
非晶态金属材料的结构模型
TM-TM型非晶态合金
9.4. 非晶态金属的类型
TM-M型非晶态合金
TM：过渡金属（Transition Metals),过渡元素是指元素周期表 中IIIB到IIB之间的一系列金属元素 . M：类金属(Metalloid),又称准金属元素或半金属元素，是具有 金属和非金属之间的一些化学性质的元素，如硼，硅，锗，砷.