非晶合金的强化机制及其应用
非晶材料的应用原理及举例
非晶材料的应用原理及举例1. 引言非晶材料是一种特殊的材料结构，其原子排列无规律，表现出非晶态或准非晶态的特性。
非晶材料具有一些独特的物理、化学和电子性质，在各个领域有着广泛的应用。
本文将介绍非晶材料的应用原理，并给出一些举例进行说明。
2. 非晶材料的应用原理非晶材料的应用原理可以概括为以下几点：2.1 高硬度和强韧性非晶材料具有高硬度和强韧性的特点，这使得它们在制造工具、刀具和导电材料中有广泛的应用。
由于非晶材料的结构无规则，原子相互之间的结合力较大，因此具有较高的硬度；而且非晶材料的结构中存在着大量的缺陷，这使得非晶材料表现出较高的强韧性。
2.2 优异的磁性能非晶材料在磁性材料中具有广泛的应用。
与晶态材料相比，非晶材料在磁性性能方面表现出更高的饱和磁化强度、更低的磁滞回线以及较高的磁导率。
这使得非晶材料在电感器、传感器和电动机等领域有着重要的应用。
2.3 优良的光学特性非晶材料具有一系列的优良光学特性，例如透明性、抗紫外线性能和抗辐射性能。
这使得非晶材料在光学器件、光学传感器和光纤通信中具有广泛的应用。
2.4 高温稳定性和耐腐蚀性非晶材料在高温和腐蚀环境下具有较好的稳定性和耐腐蚀性。
这使得非晶材料在航空航天、核工程和化学工业等领域有着重要的应用。
3. 非晶材料的应用举例下面将举例介绍一些非晶材料的应用：3.1 钠钙玻璃钠钙玻璃是一种常见的非晶材料，具有优异的光学特性和耐腐蚀性。
它被广泛应用于光学器件、光学传感器和光纤通信中。
另外，钠钙玻璃还可以作为医用材料，用于制造人工骨骼和牙科修复材料。
3.2 铁基非晶合金铁基非晶合金具有优异的磁性能和高温稳定性。
它们被广泛应用于电感器、变压器和电动机等领域。
铁基非晶合金还可以用作磁存储材料，用于制造高密度的硬盘驱动器。
3.3 金属玻璃金属玻璃是一种特殊的非晶材料，具有高硬度和强韧性。
它被广泛应用于制造工具、刀具和导电材料。
金属玻璃还可以用来制备纳米材料和先进的材料合金。
非晶态合金的研究与应用
非晶态合金的研究与应用非晶态合金是一种新型材料，它由于拥有优异的耐热、耐腐蚀、高强度等特性，近年来在航空、汽车、电子等领域得到了广泛应用。
本文将就非晶态合金的研究进展、应用现状以及未来展望进行探讨。
一、研究进展非晶态合金是指其晶体结构为无定形或近似无定形的金属合金，具有独特的物理、化学、机械等性质。
20世纪60年代初期，普鲁士莱茵的巴赫曼等人首次制备出铌基非晶态合金，此后，非晶态合金的研究逐渐成为材料科学的一个重要研究方向。
经过多年的研究，目前已经开发出了包括铁基、镍基、铜基、铝基、镁基等各种类型的非晶态合金，并对其晶体结构和性质进行了深入的研究。
二、应用现状1. 航空领域非晶态合金由于具有高强度、高韧性、耐热、耐腐蚀等特性，被广泛应用于航空领域。
例如，美国洛克希德公司利用非晶态合金制造出了一种新型航空发动机，其在空气动力学性能、噪音减小等方面都有明显优势。
2. 汽车领域非晶态合金在汽车领域的应用也越来越广泛。
一方面，它可以用于汽车发动机的关键零部件，例如气门、软驱动轮等，提高汽车的使用寿命和性能。
另一方面，非晶态合金可以制成优质的碳纤维强化复合材料，用于汽车的车身和车架等关键部件。
3. 电子领域非晶态合金在电子领域的应用也十分广泛。
例如，可以用于制造具有高密度、高性能的磁存储器件；也可以用于制造高效、节能的电力变压器。
三、未来展望目前，非晶态合金的研究已经向材料的多功能化、多组分化、形状记忆等方向发展。
未来，非晶态合金的研究方向将主要集中在以下几个方面：1. 研究制备大块非晶态合金目前，非晶态合金的制备还存在着一些难点，如制备简便度较低、生产成本较高等问题。
因此，未来将继续探索新的制备方法，力争制备大块非晶态合金。
2. 规模化应用目前，虽然非晶态合金在各个领域得到了广泛应用，但其规模化应用还面临着很多困难。
因此，未来将加大推广力度，促进非晶态合金的规模化应用。
3. 多功能化材料的开发除了单一的材料特性，未来非晶态合金的研究将探索其多功能化应用。
非晶合金的材料性能及应用研究
非晶合金的材料性能及应用研究非晶合金是一种由金属元素和非金属元素组成的材料，相比于传统的晶体合金，它具有更高的硬度、强度和耐磨性，同时具备优异的电学性能和磁学性能。
这让非晶合金在各种领域的应用范围变得更加广泛。
本文将探究非晶合金的材料性能及其在不同领域的应用研究。
一、非晶合金的材料性能1. 硬度和强度非晶合金具有高硬度和强度，可以使用在制造坚硬的工具上。
它的硬度可达到传统合金的两倍以上，这使得非晶合金在制造挖掘机、矿山开采设备、汽车零部件、切削刀具等领域具备显著的优势。
同时，非晶合金在抗疲劳性方面也具有很好的表现，比普通金属材料更耐久。
2. 耐腐蚀性非晶合金在抗腐蚀性方面也表现出色，可以在潮湿的环境和强酸强碱的环境中保持材料的完整性和性能稳定性。
这使得非晶合金成为了可制造食品和药品等领域中使用的材料。
3. 电学性能非晶合金在电学性能方面表现出色。
它具有比普通金属更高的电导率和磁电感应率，因此在制造高频电子设备、变压器、电感器、电动机等领域具备巨大的潜力。
非晶合金还能够制作可折叠的薄膜电子器件，这在未来的设备制造中具有广泛的应用前景。
4. 磁学性能非晶合金在磁学性能方面也有不错的表现。
它能够制作出高性能的磁性材料，具有高饱和磁感应强度和低损耗，这让它在电磁感应器材制造、电动汽车马达、磁盘存储等领域中发挥了重要的作用。
非晶合金可以通过改变合金成分和处理工艺来调节其磁性能，因此具备很大的可调性。
二、非晶合金在不同领域的应用研究1. 电子工业非晶合金在电子工业中的应用越来越广泛。
例如，利用非晶合金来制作电磁感应器件，可以大大提高电磁感应器件的效率和自感系数，同时也减少了器件的尺寸和重量。
在手机、电脑、平板电视等电子设备中，也可以采用非晶合金来替代传统的磁性材料，从而提高电子设备的性能和稳定性。
2. 汽车工业汽车工业是一个非晶合金材料应用领域十分广泛的行业。
利用非晶合金来制造汽车引擎和转向器等部件，可以提高汽车的燃油效率和性能稳定性。
非晶态合金材料的研究与应用
非晶态合金材料的研究与应用随着人类对于材料的认知不断提高，新型材料层出不穷。
非晶态合金材料便是其中一种具有广泛应用前景的新材料。
在这篇文章中，我将介绍非晶态合金材料的基本原理、研究现状以及应用领域。
一、基本原理非晶态合金材料是由多种金属混合而成，由于它们的晶体结构非常不规律，所以也被称为“非晶态”或“液态”合金。
与晶态材料不同，在非晶态合金材料中没有明确的晶界或结晶位错，而是由于快速冷却或快速固化过程中留下的原子、离子和空位缺陷等而形成的。
此外，非晶态合金材料的化学成份和原子排列也非常不规则。
因此，它们的性能我们也无法直接预测。
二、研究现状非晶态合金材料的研究始于上世纪六十年代。
那时，研究人员利用低温冷却、快速冷却等方法来制备非晶态合金材料。
这取代了旧的方法，即通过金属晶粒的组合制备新材料。
随着电子显微镜等新技术的发展，人们对非晶态合金材料的了解不断增加，对制备和性能也越来越熟悉。
近年来，随着材料科学技术的不断进步，人们对于非晶态合金材料有了更深刻的认识。
例如，人们发现非晶态合金具有更高的强度和更好的韧性，使得它们在高温条件下的表现比其他材料更为出色。
此外，它们还具有更好的耐腐蚀性能和更高的磁导率。
这些性能让非晶态合金材料在一些特定领域得到广泛应用。
三、应用领域非晶态合金材料在各种领域都有应用。
其中，磁性领域是非晶态合金材料最为显著的应用之一。
由于非晶态合金材料具有较高的磁导率和低的磁滞，因此它们被广泛应用于电力行业和通讯领域。
其中，最为典型的应用是通过使用非晶态合金制造的变压器磁芯，以增强励磁功率和提高电流。
除了磁性领域，非晶态合金材料还可以用于防弹材料制造，这是由于它们具有较高的强度和更好的韧性，可以使得它们在防弹材料方面具有较高的效果。
此外，它们还可用于高级发动机、太阳能发电和透明导电膜等领域。
总之，在未来科技的发展中，非晶态合金材料将在越来越多领域得到应用。
它们的性质和性能使得它们在制造特定产品和应对特定问题方面具有巨大潜力。
非晶材料的应用原理及举例
非晶材料的应用原理及举例非晶材料是一种特殊的无定型材料，其原子或分子的排列没有长程的周期性，使其具有独特的物理、化学和力学性质。
非晶材料的应用原理涉及其结构和性质之间的关系。
下面将介绍非晶材料的应用原理，并举例说明其在不同领域的应用。
非晶材料的应用原理：1. 高密度原子堆积：非晶材料具有高密度的原子堆积结构，使其具有较高的硬度和强度。
这使得非晶材料在高技术领域中被广泛应用，如制造精密仪器、工具和器件等。
2. 超导性：一些特殊的非晶材料表现出超导性能，即在低温下电阻为零。
这使得非晶材料在电子器件和能源领域中有着重要的应用，如超导导线、磁共振成像仪器等。
3. 磁性：非晶材料中的磁畴结构的不规则性使其具有特殊的磁性能，如磁导性和磁活性。
这使得非晶材料在电子器件、储能器件和传感器等领域有着重要应用。
4. 共晶成分：非晶材料中通常包含多个共晶成分，这些成分相互作用并改变非晶材料的物理和化学性质。
这使得非晶材料在合金制备和功能材料设计中有着广泛应用。
5. 高温稳定性：由于非晶材料的无定型结构，其具有较高的玻璃化转变温度。
这使得非晶材料在高温工艺和高温环境中能够保持结构的稳定性，如高温气体传感器、高温抗氧化材料等。
非晶材料的举例及应用：1. 非晶合金：非晶合金是由至少两种金属组成的非晶材料。
它具有高硬度、良好的韧性和抗腐蚀性，被广泛应用于精密仪器、机械零件和导航系统等领域。
2. 铁基非晶合金：铁基非晶合金是一种特殊的非晶合金，在电磁性能和磁导率方面具有优异的特性。
它们被应用于电力变压器、储能设备、传感器和电子器件等领域。
3. 铝基非晶合金：铝基非晶合金具有良好的力学性能和耐腐蚀性，因此被广泛应用于航空航天、汽车制造和结构材料等领域。
4. 非晶材料薄膜：非晶材料薄膜具有较高的抗磨损性、耐腐蚀性和抗氧化性，被应用于光学镀膜、防腐涂层和生物传感器等领域。
5. 非晶硅：非晶硅是一种无定型的硅材料，具有较高的电阻率和光储存性能，被广泛应用于太阳能电池、光电器件和LCD显示器等领域。
非晶态合金材料的研究及其应用
非晶态合金材料的研究及其应用非晶态合金材料是一类研究热度较高的材料，其独特的物理和化学性质使其在领域中展现出了广泛的应用。
本文将从非晶态合金材料的基本概念入手，探讨其研究现状以及各个领域的应用。
一、非晶态合金材料的概念非晶态合金材料，又称为非晶态合金或非晶态金属，指的是具有非晶态结构的金属材料。
其在凝固后不具有任何形态或晶体结构，而是一种无规则的、无序的固态结构，和水中的“玻璃”类似。
非晶态合金材料因其独特的物理和化学性质，如高硬度、高强度、高耐腐蚀性、高韧性、高氢吸附能力等，在多个领域具有广泛的应用。
二、非晶态合金材料的研究现状1. 研究历史非晶态合金材料的研究始于20世纪60年代。
最初，非晶态合金材料是通过急冷金属熔液方式制备的。
20世纪70年代，美国贝尔实验室在非晶态合金材料的制备方面取得了重大突破，成为了非晶态合金材料制备技术的奠基者之一。
1992年，日本东北大学材料科学研究所的赤崎峰雄于是年获得了诺贝尔物理学奖，以表彰他对非晶态物质的研究而做出的重大贡献。
2. 制备方法目前，主要的非晶态合金材料制备方法有急冷金属熔液（quenching of liquid alloy）和堆积冷却法（strip casting）两种。
其中，急冷金属熔液是将金属熔体迅速冷却至玻璃化温度以下的方法，从而得到非晶态合金材料。
而堆积冷却法则是在预制好的矩形铜板片面上一并铸造出非晶态合金带材，然后通过机组进一步加工，最终得到性能更为稳定的非晶态合金带材。
此外，还有气相沉积法、反应扩散制备法、脉冲电流热点复合制备法和溅射方法等其他制备方法。
3. 研究进展当前，非晶态合金材料的研究仍在继续，成果颇多。
其中，大量的研究表明，非晶态合金材料的硬度、强度、韧性等性质是可调的，并且与其成分和制备方式密切相关。
同时，通过对非晶态合金材料的成分和结构进行调整，可以制备具有不同性能的复合材料。
所以，这些非晶态合金材料可以在电子、航空、汽车、医疗等多个领域中得到广泛应用。
非晶合金及其应用
面具有优异的性能，可以开发用作弹性材料，由于非晶带材薄、难以加工成弹性元器件，所
以其材料应用很难，但非晶丝材的工业化生产技术突破，将有助于非晶弹性材料开发应用。
尽管从热力学角度看，非晶合金为亚稳定态，其弹性模量存在老化现象，但是，只要在晶化
温度以下进行必要的处理，就可防止非晶弹性材料的老化现象。
非晶弹性材料已经开发出恒弹性合金和高弹性合金。一些铁基非晶弹性合金在高温附近
目前非晶及非晶化的纳米晶磁性材料已在电力、电子等领域得到广泛的应用，但随着现 代科学技术的发展，大大促进非晶行业的发展，其他用途的非晶合金开发应用也将引起人们 的关注。非晶合金的发展动态主要在于以下几个方面：1）通过技术创新，提高快淬技术制 备的非晶薄带质量，实现薄材剪切加工；2）新型非晶磁性材料开发，满足磁场处理、高磁 导率、低剩磁 Br 及高频特性产品的需要；3）非晶丝材开发应用；4）非晶、纳米晶合金粉
有着良好的应用前景。
3 非晶钎焊材料
非晶钎焊材料是均匀的液态合金采用超急冷的方法制备而成的，所以非晶钎焊合金具有
比晶态合金组织均匀、杂质少、厚度小、加工方便等优点，大大提高钎焊材料的钎焊性能，
也提高钎焊结合部的强度,有关比较的结果参见表 3。
表 3 非晶钎焊材料（NiCrBSiFe）与晶态钎焊材料焊接强度比较
在非晶软磁合金及非晶化的基础上形成的纳米晶软磁合金不仅具有上述优异的软磁特 性，而且还具有良好的强硬度、耐磨性及耐腐蚀性、良好的温度及环境稳定性，其综合磁性 能远远优于硅钢、铁氧体、坡莫合金等,作为高性能软磁材料替代传统的磁性材料广泛应用 于电力电子工业，广泛地用作电子变压器、精密互感器、电感器及传感器等磁芯器件，大大 提高这些磁性产品的技术性能，促进现代电子工业向高频、高效、小型、节能的方向发展。 有关非晶磁性材料的性能及应用参见表 1、图 1 和图 2。
非晶合金的强化机制及其应用
非晶合金的强化机制及其应用Strengthening Mechanism of Non-crystal Alloy and itsApplication(兰州理工大学,甘肃 兰州 730000)摘要: 非晶态合金中，原子不呈长程规则排列，是一种完全各向同性的材料。
非晶态合金没有界面，原子呈集团地移动，其变形须施加更大的外力。
非晶态合金的晶粒直径一般都在纳米级，内部往往会有的第二相，有大量的固溶原子。
非晶态合金独特的不同寻常的性能使得这类材料可以被用于体育用品、高性能结构材料、生物医学材料、空间探测材料等各种领域。
关键词: 非晶态合金；强化机制；非晶态合金应用Abstract: Amorphous alloy with atoms not regularly arranged longly is a completely isotropic material. Amorphous alloy does not have interface, making atoms as group to move. Its deformation requires exert more force.Grain diameter of the amorphous alloy within which there is often a second phase, a large number of solute atoms is generally at the nanoscale. Amorphous alloy can be used in the fields of sporting goods, high-performance structural materials, biomedical materials, space exploration and so on.Key words: Amorphous alloy ；Strengthening mechanism ；Amorphous alloy application1引言金属的强度主要是指抵抗塑性变形的能力而塑性变形产生的主要机制是位错在滑移面上的移动。
非晶态合金的性能与应用讲解
弹性模量和温度的关系
• 金属玻璃的塑性与外力方向有关，处于压缩、剪 切、弯曲状态时，金属玻璃具有很好的延性，非 晶合金的压缩延伸率可达 40％，轧制时压下率为 50％以上也不会产生断裂，薄带对弯至180度一般 也不会断裂。 • 金属玻璃在拉伸应力条件下的延伸率很低，一般 只有约0.1%。
• 非晶合金的弹性模量比晶态合金略低。 • 非晶合金在外力作用下应变不均勾，受疲劳应力 作用时疲劳裂纹容易形核，疲劳寿命较低。
非晶态合金和晶态不锈钢 在10%FeCl2-10H2O溶液中的腐蚀速率
试样 晶态不锈钢18Cr-40Ni 晶态不锈钢17Cr-14Ni-2.5Mo 腐蚀速率(mm/年) 40℃ 17.75 —— 60℃ 120.0 29.24
非晶态合金Fe70Cr10P13C7 非晶态合金Fe65Cr10Ni5P13C7
热学性能
• 非晶态合金处于亚稳态，是温度敏感材料。
• 如果材料的晶化温度较低，非晶态合金更不稳定 ，有些甚至在室温时就会发生转变。
非晶的热处理
•
（因瓦(Invar)效应）金属玻璃在相当宽的温度范围内，都显示出
很低的热膨胀系数，并且经过适当的热处理，还可进一步降 低非晶合金在室温下的热膨胀系数。
几种非晶合金的热膨胀系数(10-6/℃)
• 用非晶带绕成环形磁芯，在直径方向施加很小外 力，会使磁芯的磁特性发生显著变化。用这个磁 芯构成单磁芯桥式多谐振荡器，可将由应力所产 生的磁性能变化转变为直流电压输出，制成高精 度应力传感器。
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催化性能
非晶态金属表面能高，可以连续改变成分，具有明 显的催化性能。作为催化剂被应用始于20世纪80年代。 非晶态金属催化剂主要应用于催化剂加氢、催化脱氢、 催化氧化及电催化反应等。触媒剂在化学工业中具有 相当重要的地位，高效率的触媒剂对化学工业生产效 率的提高、能源的节约以及新化工产品的产生起着重 要的作用。不同的化学反应要求特定的触媒剂，非晶 态合金具有传统材料无法比拟的优异触媒性能。
非晶合金材料物理性能研究及应用
非晶合金材料物理性能研究及应用非晶合金材料是一种新型的材料，有着独特的物理和化学性质，因此在许多领域具有广泛的应用前景。
本文将介绍非晶合金材料的特性、物理性能及其在实际应用中的应用情况。
一、什么是非晶合金材料非晶合金是一种微观上由无序非晶质相组成的材料。
它与传统的晶态合金材料不同，晶态合金材料具有规则的晶格结构。
而非晶合金材料原子结构的无规则性质使得其具有一系列优异的特性，比如高强度、高韧性、耐蚀、耐氧化等。
二、非晶合金材料的物理性能1.高强度非晶合金材料的原子结构由无序的小团簇构成，而非规则排列的原子结构使其具有非常高的强度。
它的涂层能够有效地防止金属的氧化和腐蚀，具有极高的耐磨性，适用于制造高强度、高耐磨性的零件。
2.优良的耐磨性非晶合金材料具有十分优秀的耐磨性能，可以用于制造高速运动的机械零件，如齿轮和轴承等，其耐磨性相当于硬质合金。
非晶合金材料的优异耐磨性是由于其硬度和弹性模量之比很高，在机械运动中，它不易变形，而且不易磨损。
3.优异的弹性非晶合金材料的高弹性也是它在应用领域中得到广泛应用的原因之一。
由于无序的原子结构，非晶合金材料具有一定的塑性，能够有效地吸收能量和缓解应力。
三、非晶合金材料在实际应用中的应用情况1.医疗手术刀片非晶合金材料制成的手术刀片具有非常好的耐腐蚀性、耐磨机械性和切割性，可以满足医疗领域的特殊要求。
2.制动器在制动器领域，非晶合金材料被广泛应用于电动摩托车、汽车和飞机制动系统中，因为它的耐腐蚀性、耐磨机械性和抗氧化性，以及在高温条件下优异的稳定性。
3.电子器件非晶合金材料在电子器件制造领域也得到了广泛应用，比如制造传感器。
非晶合金材料能在数千Mpa的压力下还能保持良好的弹性，可用于制造高灵敏度的压力传感器。
总之，非晶合金材料的物理性质和广泛的应用前景使其成为当今研究的热门领域之一。
不断的研究和创新有助于扩大其在各个领域的应用。
非晶合金的制备与应用
非晶合金的制备与应用非晶合金是一种新型的材料，其特点是具有非常低的晶体级别和成分均匀。
随着科技的发展，非晶合金被广泛应用于现代工业、能源、磁性、声学和电子领域，是实现高效节能、高速制造和高密度存储的重要材料。
本文将从制备方法、材料性质和应用领域三个方面来介绍非晶合金。
一、制备方法非晶合金的制备方法通常有两种：快速凝固法和溅射法。
快速凝固法是将液态金属通过一根高速旋转的冷轮，将其喷到冷却的金属带上，形成一层薄膜。
这种方法可以制备出薄膜非晶合金和粉末非晶合金两种形式。
薄膜非晶合金具有很小的厚度，因此可以用于制造微型器件和超薄材料，而粉末非晶合金则可用于制作复合材料、表面涂层和生物医用材料。
溅射法是将金属靶材置于真空被覆的隔离室中，通过引入惰性气体使得靶材表面逸出原子来形成等离子体，并在靶材表面上沉积出非晶合金薄膜。
这种方法有很大的生产能力，可以制备出大量高质量的非晶合金材料。
同时，溅射制备非晶合金的反应过程具有很强的选择性，可以获得多种不同形态和成分的合金。
二、材料性质1. 高硬度：非晶合金材料硬度可以达到1500-1800HV，与钨钛合金相当。
这使得非晶合金材料可以用于制造高硬的切削刀具、粉末冶金材料等。
2. 高韧性：与普通金属相比，非晶合金材料具有较高的韧性，有助于增强其抗裂性能。
同时，非晶合金材料的高韧性还使得其在某些领域具有很好的应用前景。
比如制作优质弹簧，在油井工业中的密封装置以及电气工业的金属导电粉等。
3. 均匀性：非晶合金材料中元素的成分分布提高了材料的稳定性和均匀性。
由于非晶合金材料在过渡期的芯片中有着广泛的应用，它们的稳定性和均匀性对于磁存储设备（硬盘）的可靠性十分重要。
三、应用领域1. 制造高能激光器件：非晶合金薄膜经过光谱修饰和离子注入可以用于制造高功率激光器件，提高其性能和性价比。
2. 汽车工业：非晶合金材料具有较高的耐磨性和疲劳韧性，可用于制造发动机连杆、排气管等。
3. 电气领域：非晶合金材料也在电气领域得到了广泛应用。
非晶合金材料的制备及应用
非晶合金材料的制备及应用非晶合金材料是一种新型的材料，它的特点是有着非常高的硬度、韧性和强度。
它们的制备方法也与其他材料有所不同。
本文将探讨非晶合金材料的制备方法和应用。
一、非晶合金材料的制备非晶合金材料是以金属元素为主要组分，经过快速冷却的直径为0.1毫米以下的无定形金属合金材料。
这些材料有着高硬度、良好的抗腐蚀性等特点，被广泛应用于领域。
非晶合金的制备方法一般有几种：1、快速凝固法快速凝固法是制备非晶合金材料中最常用的方法。
它的原理是将熔融的合金液体快速冷却，从而使其形成无定形状态。
这是通过在高温下熔化金属，然后迅速将其冷却而实现的。
因此，这种加工方法通过控制金属的冷却速率来控制其晶体结构。
冷却速度越快，形成的非晶合金就越多。
2、电加热法电加热法是一种用电阻加热制备非晶合金材料的方法。
这种方法的优点是在熔化金属时可以采用相对较低的温度，从而减少了对周围环境的影响。
此外，这种方法还具有较高的加工效率和较小的加工能力。
这种方法一般是通过将电流通过狭缝样品中流动来实现的。
这导致样品受到电阻加热和冷却，并且经过一定的处理后使其形成无定形状态。
另一个优点是可以将样品直接加热至无定形温度，使其形成无定形态。
3、气体冷却法气体冷却法是将气体喷射到高温合金化学反应体表面冷却的方法。
利用高速喷气的方式将热量从合金表面带走，从而通过快速冷却使得非晶化转变发生。
由于加工过程中需要非常精确的温度控制，因此这种方法需要使用高精度设备来实现。
二、非晶合金材料的应用非晶合金材料有许多应用领域。
1、模具制造非晶合金是制造模具的理想材料之一。
由于其高硬度和韧性，它可以更长时间地保持其几何形状。
同样，因为非晶合金比其他材料更难磨损，它可以减少模具更换的频率和成本。
2、航空航天在航空航天领域，非晶合金已经被证明是一种非常有用的材料。
由于其良好的强度和韧性，它可以用来制造高速运动中的机械部件。
此外，由于非晶合金能够抵御高温、高压等极端环境的侵蚀，因此在火箭制造中非常有用。
非晶态合金材料研究及其应用
非晶态合金材料研究及其应用非晶态合金材料是一种新型的金属材料，也被称为无定形合金材料，它具有非常优异的特性，如高温稳定性、强度高、机械性能优良等，非常适合在高技术领域应用。
目前，非晶态合金材料被广泛运用于微电子设备、生物医学、汽车工业、航空航天和能源等领域。
制备非晶态合金材料的方法包括快速凝固、离子注入、等离子体淀积、气相沉积等，其中快速凝固技术是应用最为广泛的方法。
快速凝固是将熔融金属液体通过快速冷却的方法形成非晶态结构。
快速冷却可以有效地抑制晶体的生长，从而获得非晶态结构的合金材料。
非晶态合金材料具有独特的物理性质和化学性质。
它们的晶格结构非常复杂，同时存在大量晶界和缺陷，因而具有优异的热稳定性和机械性能。
非晶态合金材料还具有低磁滞、高阻尼、高硬度、高耐磨等特性，这些特性使得它们在磁信息存储、机械传动、能源转换等领域发挥了重要作用。
在微电子设备领域，非晶态合金材料具有非常广泛的应用。
作为储存介质，非晶态合金材料具有高密度、高速度、低能耗等特点。
目前，非晶态合金材料已被广泛应用于磁带、纳米硬盘和固态硬盘等存储设备中。
与此同时，非晶态合金材料还被用作微电机、传感器等微型电子器件的材料。
在生物医学领域，非晶态合金材料也得到了广泛的应用。
非晶态合金材料具有优良的生物相容性，能够在体内保持稳定性，从而减少了使用时间。
因而非晶态合金材料被应用于人工关节、牙科种植、生物芯片等领域。
在汽车工业领域，非晶态合金材料还是应用最为广泛的材料之一。
非晶态合金材料具有良好的形变能力和强度，可以用于制造高强度和轻量化的汽车零部件。
目前，非晶态合金材料已被应用于汽车轮毂、制动盘、排气管等部位，极大地提高了汽车的性能和安全性。
在航空航天领域，非晶态合金材料也有着广泛的应用。
非晶态合金材料具有优异的高温稳定性和高强度，可以用于制造涡轮叶片、火箭发动机等高温零部件。
与此同时，非晶态合金材料还可以制造出高度透明并且具有较高热传导系数的窗口材料，用于保护航空发动机和红外传感器。
非晶合金的研究及其在工业中的应用
非晶合金的研究及其在工业中的应用非晶合金是一种相对新型的材料，其具有很多优异特性，如高硬度、高强度、低磁滞、低损耗、高沸点、高抗腐蚀性等，因此在工业上有着广泛的应用。
然而，在非晶合金的发展过程中，也存在着一些问题，如成本高、加工难等，这些都需要我们进一步探索和解决。
一、非晶合金的基本概念非晶合金是指由多种金属或金属和非金属元素组成的一种新型材料，其结构无规则，不能用晶体的方式进行描述。
这种材料的硬度和强度都很高，具有良好的化学稳定性、抗磨损性和耐腐蚀性等特点。
非晶合金还具有低密度、高温性能优良等优点，因此在工业上有着很广泛的应用前景。
二、非晶合金的研究发展历程非晶合金的概念最早可以追溯到20世纪60年代，当时美国材料科学家Klement和Willens等人首次成功地制备出镍磷合金的无定形态。
在此之后，人们陆续发现，除了镍磷合金外，还可以用铁、钴、铜、锆等金属元素制备非晶合金。
20世纪70年代初，人们在研究非晶态金属材料的过程中发现了另一种材料——非晶态合金玻璃，这种材料的冷却速度要比先前发现的非晶态金属材料更快。
1982年，美国贝尔实验室的Cheng等人制备出了一种新型的非晶合金Fe-Cr-Mo-W-B-Ni，其性能比早期的非晶态合金玻璃和金属材料更为优异，由此开启了非晶合金的研究新时期。
三、非晶合金在工业中的应用1. 汽车行业由于非晶合金硬度高、耐磨损、抗腐蚀性强等特点，因此非晶合金被广泛应用于汽车零部件的制造中，如变速箱轴和离合器片等。
此外，汽车制造过程中的铸造和焊接也可以采用非晶合金材料，以提高汽车的安全性、降低噪音和振动等。
2. 电子领域由于非晶合金具有优异的电磁性能，因此在磁记录领域得到广泛应用，如磁头、磁盘等。
此外，在元器件制造中也可以采用非晶合金，如电感器、电容器等。
3. 航空航天领域非晶合金在航空航天领域中的应用较为局限，但已经得到了一定的探索和应用。
目前，非晶合金可以用于制造压气机叶片、高压涡轮叶片等零部件，以提高航空发动机的耐热性和结构强度等。
非晶合金材料的性能研究与应用
非晶合金材料的性能研究与应用随着工业化和现代化的快速发展，新材料的需求也越来越大。
其中，非晶合金材料以其优异的物理性能和化学性能，成为了广泛研究和应用的焦点。
本文将着重探讨非晶合金材料的性能研究和应用。
一、什么是非晶合金材料？非晶合金材料指的是一类没有规则结晶体结构的金属合金材料。
其晶粒尺寸在0.1~10纳米之间，具有非常高的硬度和强度，同时具备良好的韧性、低温强韧性和耐磨性等特性。
相比于晶体金属材料，非晶合金材料更加均匀、致密，具备更高的弹性模量和破坏韧性。
因此，非晶合金材料被广泛应用于制备高质量的材料和器件。
二、非晶合金材料的性能研究非晶合金材料的高强度和良好的韧性等性能，是其研究的一个重要方向。
通过研究非晶合金材料的性质和结构，可以进一步优化非晶合金材料的性能。
1. 原子结构研究非晶合金材料由于没有规则的结晶体结构，其原子结构非常复杂。
因此，了解非晶合金材料的原子结构是研究非晶合金材料的关键。
通过分析非晶合金材料中原子的排列方式和空间几何构型等参数，可以深入了解非晶合金材料的物态和性质，从而为优化非晶合金材料的性能提供理论依据。
2. 弹性行为研究非晶合金材料的高强度和良好的韧性与其弹性行为密切相关。
因此，通过研究非晶合金材料的弹性行为，可以进一步优化其强度和韧性等性能。
目前，研究者们主要从声波散射、动态机械性能等多个方面研究非晶合金材料的弹性行为。
3. 晶粒生长研究非晶合金材料的结晶行为对于其性能的影响非常大。
因此，了解非晶合金材料的晶粒生长规律和机制，是优化非晶合金材料性能的重要途径。
目前，研究者们主要通过透射电子显微镜（TEM）和高分辨电子显微镜（HRTEM）等手段研究非晶合金材料的晶粒生长。
三、非晶合金材料的应用1. 磁性材料领域作为一种重要的磁性材料，非晶合金材料在磁学、材料科学等领域的应用十分广泛。
其中，以铁和钴为主体元素的非晶合金材料在磁盘驱动器和磁带储存器等应用领域的应用占据了非常重要的位置。
非晶态合金性能与应用课件
非晶态合金具有优异的导热性和绝缘性，这使得它在电子封装领域具有广泛的应用。例如，非晶态合金可以作为电子设备的散热器，有效地将电子元件产生的热量传导出去，保持电子设备的稳定运行。此外，由于其良好的绝缘性能，非晶态合金也可以用作电子元件的绝缘材料，提高电子设备的电气性能中主要应用于制造高性能的发动机零部件，如气缸套和曲轴等，以提高发动机的性能和寿命。
特性
非晶态合金的形成需要快速冷却，以避免原子或分子形成有序的晶体结构。
常见的制备方法包括气相沉积、溅射、熔融纺丝等。
制备方法
形成
历史
非晶态合金的研究始于20世纪30年代，但直到20世纪70年代才开始受到广泛关注。
发展
近年来，随着材料科学和工程技术的不断进步，非晶态合金的应用领域不断扩大，成为新材料领域的研究热点。
抗疲劳性能
尽管非晶态合金的韧性较低，但它们在冲击和振动作用下仍能保持较好的稳定性。
韧性
非晶态合金具有较高的强度和塑性，这使得它们在结构材料和功能材料等领域有潜在应用。
强度与塑性
非晶态合金的热稳定性较差，在温度升高时容易发生晶化，导致其性能下降。
热稳定性
非晶态合金的热膨胀系数较低，这使得它们在高温环境下具有较好的尺寸稳定性。
要点一
要点二
详细描述
非晶态合金具有高强度、高硬度和良好的耐磨性等特点，这使得它在制造高性能的发动机零部件方面具有优势。例如，使用非晶态合金制造的气缸套和曲轴等部件具有更长的使用寿命和更好的耐磨性能，可以提高发动机的效率和可靠性。此外，非晶态合金的制造工艺简单，成本较低，也有利于降低汽车制造成本。
总结词
02
CHAPTER
非晶态合金的性能
非晶态合金通常具有较高的磁导率和较低的矫顽力，使其在磁记录、变压器和传感器等领域具有广泛应用。
非晶合金的特点、分类、应用、可行性分析
非晶纳米晶软磁合金及其应用Amorphous and nanocrystalline soft magnetic alloys and its application陈文智1 非晶合金的特点由于非晶合金的无序结构，使其具有一些独特的性质：高强韧性：明显高于传统的钢铁材料，可以作复合增强材料，如钓鱼杆等。
国外已经把块状非晶合金应用于高尔夫球击球拍头和微型齿轮。
非晶合金丝材可用在结构零件中，起强化作用。
优良的磁性：与传统的金属磁性材料相比，由于非晶合金原子排列无序，没有晶体的各向异性，而且电阻率高，因此具有高的磁导率、低的损耗，是优良的软磁材料，代替硅钢、坡莫合金和铁氧体等作为变压器铁心、互感器、传感器等，可以大大提高变压器效率、缩小体积、减轻重量、降低能耗。
非晶合金的磁性能实际上是迄今为止非晶合金最主要的应用领域，下面还将详细介绍。
简单的制造工艺：以传统的薄钢板为例，从炼钢、浇铸、钢锭开坯、初轧、退火、热轧、退火、酸洗、精轧、剪切到薄板成品，需要若干工艺环节、数十道工序。
由于环节多，工艺繁杂，传统的钢铁企业都是耗能大户和污染大户，有"水老虎"和"电老虎"之称。
而非晶合金的制造是在炼钢之后直接喷带，只需一步就制造出了薄带成品，工艺大大简化，节约了大量宝贵的能源，同时无污染物排放，对环境保护非常有利。
正是由于非晶合金制造过程节能，同时它的磁性能优良，降低变压器使用过程中的损耗，因此被称为绿色材料和二十一世纪的材料。
2 非晶合金的分类磁性非晶合金可以从化学成分上划分成以下几大类：铁基非晶合金：主要元素是铁、硅、硼、碳、磷等。
它们的特点是磁性强（饱和磁感应强度可达1.4T-1.7T）、软磁性能优于硅钢片，价格便宜，最适合替代硅钢片，作为中低频变压器和电感器铁心(一般在15千赫兹以下)。
铁镍基非晶合金：主要由铁、镍、硅、硼、磷等组成，它们的磁性比较弱（饱和磁感应强度大约为1T以下），价格较贵，但导磁率比较高，可以代替硅钢片或者坡莫合金，用作高要求的中低频变压器铁心。
非晶态合金的性能及其应用
非晶态合金的性能及其应用非晶态材料是目前材料科学中广泛研究的一个新领域,也是一种发展迅速的新型材料。
所谓的“非晶态”，是相对晶态而言的，是物质的另一种结构状态。
它不像晶态那样是原子的有序结构，而是一种长程无序，短程有序的结构，有点类似金属液体的结构。
一些合金的非晶态赋予了它比晶态更优异的物理化学性能，使得非晶态材料的研究受到广泛关注。
在非晶态合金中不存在晶态合金中所存在的晶界、位错、扭曲等缺陷，使得其具有优异的机械、物理和化学性能，同时也使得非晶态合金展现出强大的生命力。
1、在机械性能方面，非晶态合金具有高强度、高硬度、高耐磨性、高疲劳抗力、屈服时完全塑性、无加工硬化现象。
非晶态合金具有极高的断裂强度和屈服强度，如非晶态Fe基合金（Fe80P15C5，Fe72Ni8 P15C7）屈服强度在2000~3000MPa，断裂强度约3000MPa，最高达4000MPa，可以用于制作飞机起落架。
还可以通过改变成分及控制制备工艺条件等改善其力学性能，以获得超高强度的合金。
对于金属材料，通常是高强度、高硬度而较脆，而非晶合金则两者兼顾，它们不仅强度高，硬度高，而且韧性也较好。
非晶态合金在变形时无加工硬化现象。
低温时的塑性变形为不均匀变形，而高温时显示出均匀的粘滞性流动。
非晶态金属的动态性能也很好，它有高的疲劳寿命和良好的断裂韧性。
和非金属玻璃的脆性断裂不同，它的断裂是通过高度局域化的切变变形实现的。
许多非晶态金属玻璃带，即使将它们对折，也不会产生裂纹。
2、在化学性能方面，非晶态合金具有较好的耐腐蚀。
由于没有晶粒和晶界，非晶态合金比晶态金属更加耐腐蚀，非晶态耐蚀合金不仅在一般情况下不发生局部腐蚀，而且对于在特殊条件下诱发的点蚀与缝隙腐蚀也能抑制其发展。
利用非晶态合金耐腐蚀的优点，可以制造耐蚀管道、电池电极、海底电缆屏蔽、磁分离介质及化学工业的催化剂，目前都已达到了实用阶段，非晶态合金的耐蚀性还可用于长期在泥沙、水流中工作的水轮机上，将大大提高其使用寿命，减少维修费用。
非晶合金材料优化设计的研究和应用
非晶合金材料优化设计的研究和应用非晶合金材料的优化设计是近年来材料科学领域的一个热点问题。
非晶合金材料具有良好的机械性能、化学稳定性和热稳定性，是一类有望替代传统金属材料的新型材料。
使用适当的合金元素和制备工艺，可以调控非晶合金材料的力学性能、化学性能和热学性能，从而满足不同应用场景的需求。
一、非晶合金材料的制备方法非晶合金材料的制备方法主要包括溅射法、快速凝固技术、熔融旋转法、均匀化处理、微观合金化等。
其中，溅射法是制备非晶薄膜材料的一种常用方法，它通过将材料靶与反应气体置于真空室中，利用离子轰击材料靶，使其表面离子逃逸并在基板表面沉积形成非晶薄膜。
快速凝固技术是制备非晶块体材料的一种常用方法，它利用强制冷却或高速搅拌将熔融合金快速凝固成非晶态。
熔融旋转法是一种新兴的非晶合金制备方法，它通过将高温熔融金属块放在高速旋转的冷却基体上，使其在迅速冷却的同时保持非晶态。
二、非晶合金材料的优化设计方法非晶合金材料的优化设计方法主要包括材料模拟、合金元素掺杂、微观组织调控等。
材料模拟是一种较为常用的非晶合金优化设计方法，它通过计算材料力学性能、热学性能等指标，选择合适的合金元素进行掺杂和微观组织调控，从而实现材料性能的优化。
合金元素掺杂是非晶合金优化设计的另一种常用方法，它通过添加合适的合金元素，调整合金的化学成分，从而改变非晶合金材料的力学性能、化学性能和热学性能。
微观组织调控是一种针对已有的非晶合金材料进行优化设计的常用方法，它通过对材料结构和组织的微观调控，实现材料性能的优化。
三、非晶合金材料的应用前景非晶合金材料的应用前景广阔，主要应用于汽车、航空航天、钢铁、能源等领域。
在汽车领域，非晶合金材料可以用于制造高强度、轻量化汽车零件，如发动机活塞、减震弹簧、刹车鼓等。
在航空航天领域，非晶合金材料可以用于制造轻量化航空器零件、推进器零件等，提高航空器的载重能力和飞行性能。
在钢铁领域，非晶合金材料可以用于制造高强度、高硬度、高耐磨且抗腐蚀的金属材料，如钢铁车身、钢轨等。
铁基大块非晶合金的应用
铁基大块非晶合金的应用一、铁基大块非晶合金的神奇之处铁基大块非晶合金，你听着是不是有点绕口？一听到“合金”这个词，不少人可能就会想到高大上的钢铁厂，想到那些密密麻麻的数字和公式，简直像是化学课本里的内容。
但是，铁基大块非晶合金可没有那么复杂哦，它其实是铁和其他一些元素合成的“新型材料”，不过它不像传统的金属那样有规律的晶体结构。
它就像一堆散乱的小颗粒，杂乱无章地堆在一起，这种独特的结构让它具备了一些超乎想象的性能。
比方说，它的强度非常高，耐腐蚀，导电性和导热性也很好，简直就像是金属界的“多面手”。
它还比传统金属更加耐用，这让它在很多行业都有着巨大的应用潜力。
说到铁基大块非晶合金的“强悍”，我们得先了解一下它的超强硬度。
硬度，大家都知道，硬就意味着它不容易被划伤，不容易被磨损。
像咱们平时用的那些钢铁，表面总是会被刮花或者出现坑坑洼洼的，尤其是用久了，质量就大打折扣了。
而铁基大块非晶合金不同，它那种“无序”的结构反而让它的硬度得到了提升。
所以说，如果拿它去做刀具或者一些高强度的工具，它的表现简直可以说是“一骑绝尘”。
它的抗腐蚀能力也很强，简直是“大海航行靠舵手”的存在。
在极端的环境下，铁基大块非晶合金依然能屹立不倒，这对于那些需要长时间暴露在恶劣环境中的设备来说，简直是天赐良材。
二、铁基大块非晶合金的应用领域说到铁基大块非晶合金的应用，真的是让人眼花缭乱。
你可能会想，像这么高大上的材料，是不是只能用在航天、军事这些高精尖领域？那你就大错特错了。
铁基大块非晶合金早就进入了我们的日常生活。
比如说，现代手机、电脑的外壳，很多时候都离不开它的身影。
你想想，手机外壳天天被摔、碰、划，没点硬度和耐性怎么行？用上铁基大块非晶合金后，外壳的抗摔性和抗刮擦能力大大增强，让手机“活得更久”不再是个梦想。
再说到汽车，大家也知道，汽车的发动机、刹车系统对材料的要求可高了。
铁基大块非晶合金的耐高温、抗腐蚀特性让它成为汽车制造中不可或缺的“硬核”材料。
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非晶合金的强化机制及其应用Strengthening Mechanism of Non-crystal Alloy and itsApplication(兰州理工大学,甘肃 兰州 730000)摘要: 非晶态合金中，原子不呈长程规则排列，是一种完全各向同性的材料。
非晶态合金没有界面，原子呈集团地移动，其变形须施加更大的外力。
非晶态合金的晶粒直径一般都在纳米级，内部往往会有的第二相，有大量的固溶原子。
非晶态合金独特的不同寻常的性能使得这类材料可以被用于体育用品、高性能结构材料、生物医学材料、空间探测材料等各种领域。
关键词: 非晶态合金；强化机制；非晶态合金应用Abstract: Amorphous alloy with atoms not regularly arranged longly is a completely isotropic material. Amorphous alloy does not have interface, making atoms as group to move. Its deformation requires exert more force.Grain diameter of the amorphous alloy within which there is often a second phase, a large number of solute atoms is generally at the nanoscale. Amorphous alloy can be used in the fields of sporting goods, high-performance structural materials, biomedical materials, space exploration and so on.Key words: Amorphous alloy ；Strengthening mechanism ；Amorphous alloy application1引言金属的强度主要是指抵抗塑性变形的能力而塑性变形产生的主要机制是位错在滑移面上的移动。
所以，根据目前工业生产中已经采用的金属材辩的强化手段以及国内外材料发展的新动向，可以得出这样的认识塑性材料的强化可以分为两种途径。
一是尽量消除位错等晶体缺陷，获得尽量完美的单晶材料。
提高金属强度的另一个途径是有意识的增加位错密度ρ及其移动阻力（如下图1.1）。
前面指出了金属材料强化的两个途径，即从退火状态出发向减少σ和增加ρ两个方向发展，多年来国内外在这方面取得了很大进展，那么向增加ρ的方向继续向前发展，会出现什么情况呢?我们得出的结论是：应向无序结构一非晶态合金构研究和应用方面努力[1-4]。
图1.1 σ随ρ变化的关系图2 非晶态合金强化机制 非晶态合金中，原子不呈长程规图2.1 晶体与非晶体二维结构排列模型则排列，它是与理想状态正相反的无序状态，称为致密无序堆积结构。
如果用二维模型来描述的话，则如图2.1所示的结构。
与晶态结构比较可以看出，非晶态结构的间隙多，从小范围内看是不均质的，但从大范围看则是更均质的[4-7]，而且没有偏析、晶界、位错等缺陷，是一种完全各向同性的材料。
目前已知的非晶态合金大致可分为金属一半金属系和金属一金属系。
元素周期表中大部分金属元素都可通过台金化使其非晶化。
特别是含15~30％(原子百分数)的半金属硼、碳、磷、硅、锗等合金(大部分接近共晶成分)，及原子半径大的金属元素彼此间组成的合金[7-8]。
非晶态合金一般都具有很高的硬度和强度。
非晶态合金的高强度主要取决于它的结构，如图2.1所示，在晶态合金上施加剪应力，则会像图 2.1a 那样，以位错为媒介在特定的晶面上产生滑移，滑移面上下的原子按箭头所示的方向发生位移。
但非晶态合金没有界面，所以原子只能呈集团地移动，如图 2.1b，若使其变形，必须施加更大的外力，即屈服强度提高。
例如，铁系非晶态合金Fe80B20屈服强度为3500MN／m2，远远超过常用的超高强度的马氏体时效钢(2000 MN／m2)，硬度H V达到1100。
晶界是位错运动的最大障碍之一。
由于晶界两侧原子取向不同，因而其中一个晶粒滑移不能直接进入第二个晶粒，就便位错在晶界附近集中，激发相邻晶粒中的位错源启动，使滑移传播到相邻晶粒中去，晶界对位错的这种阻碍作用，随晶粒的细化而强化。
实验证明，在许多金属中多晶体的屈服强度与晶粒的大小的关系是：21-+=BdAsσ其中A、B是常数，d是晶粒直径。
非晶态合金的晶粒直径一般都在纳米级，这就造成了非晶态合金的强度一般很高[8-10]。
合金一般都由两个以上的相组成，即合金的组织除了基体以外还常常存在第二相。
合金的性能不仅决定于基体的性能，也取决第二相的性质、大小、形状和分布。
合金的这种强化的主要原因是高分散度的质点成为障碍物，阻碍滑移过程的位错运动，从而增加了塑性变形的抗力。
第二相质点愈细、愈多，则位错线愈不易弯曲，从而需克服位错线张力所引起的相对阻抗愈大，强化效果愈好(如图2.2，a)。
反之，若质点聚集、粗化(过失效)，则金属的强度便降低。
因为在这种情况下，位错线容易弯曲地通过这些质点而前进(图2.2，b)，这正象位错源一样，在质点周围留下位错环以后，可以继续前进。
非晶态合金内部往往会有的第二相，从而导致非晶具有大的强度[10-13]。
图2.2 弥散强化示意图固溶强化乃是指溶质原子溶入溶剂的晶格中而带来的强化效应。
产生固溶强化效应的原因是多方面的，其主要原因，一是溶质原子的溶入使固溶体的晶格发生畸变，从而产生附加的应力场，阻碍位错的运动；二是溶质原子常被吸附在位错线的附近形成柯氏气团(Cottrelll气团)，如图2.3所示，从而降低了位错的能量状态，也就降低了位错的易动性，导致合金强度的提高。
非晶态合金内部往往会有大量的固溶原子，从而导致非晶具有大的强度[6]。
图2.3 固溶原子在位错线附近的分布图（—间隙原子，—小的置换原子，—大的置换原子）3 非晶态合金应用非晶态合金独特的不同寻常的性能使得这类材料可以被用于各种领域。
在不远的将来，随着研究的进一步发展，非晶合金这种材料在基础研究和实际应用方面将变得越来越重要[32]。
（1）体育用品非晶态合金作为高性能材料而首先得到商业化应用是制做高尔夫球拍，如图3.1所示。
除了低密度、高比强度等优点之外，非晶态合金的其它一些性能，比如低的弹性模量和振动响应，使得球手在击球时手感更舒适，更便于对球的控制。
另外，非晶态合金制做的球头的能量传递效率非常高。
钢制球拍只能把60%的打击能量传递给球，钛合金球拍能把70%的能量传递给球，其余的能量则因球头形变而被吸收。
非晶态合金制的球头能把99%的能量传递给球，正是由于非晶合金特殊的回弹与振动吸收性能，以至于不得不规定用非晶合金制成的高尔夫球头不能用于高尔夫球职业赛[14]。
非晶态合金的这些优异特性，使得它在某些高端体育用品上也会得到应用，比如，网球拍[15]、棒球棒、自行车车架、滑雪和滑冰用具[16]等。
图3.1块体非晶合金高尔夫球头(2) 高性能结构材料图3.2 非晶合金制作的高级Vertu手壳将非晶态合金模铸成截面很薄的元器件已经成为可能，这使得非晶态合金对镁合金在电子领域的应用提出挑战。
随着个人电子产品的不断小型化，人们迫切要求将外壳做得小而薄，同时又具有足够的机械强度，在这方面，非晶态合金比高分子聚合材料和传统轻合金存在明显优势。
人们已经开发出用非晶态合金制作外壳的手机和数码相机，图3.2为用非晶合金制作而成的高级手机外壳[17]。
非晶态合金具有超过常规材料2倍以上的高比强度，使这种材料在航空领域很有竞争力。
特别是对铝合金来说，当非晶基体上析出纳米晶颗粒时，由Al基非晶/纳米晶相组成的复合材料其抗拉强度可达普通晶态铝合金数倍，成为目前航天航空材料中比强度最高的材料，是理想的航空、航天器的结构材料。
非晶态合金的一些特殊性能能够明显地提高许多军工产品的性能和安全性。
美国的研究人员正在开发非晶合金穿甲弹，以取代目前的贫铀穿甲弹，因为贫铀弹对生态环境具有一定的污染性，其使用受到谴责。
用钨丝增强的块体非晶复合材料制造的穿甲弹和氧化物玻璃一样具有自锐性，而且在穿甲时效率很高。
非晶态合金高的比强度使得军用器件在小型化和轻量化的同时不降低其可靠性[18]。
(3) 生物医学材料高生物兼容性是非晶合金用于医学上修复移植和制造外科手术器件的一个非常重要的性能。
目前块体非晶合金在生物医学上可以预见的用途有：外科手术刀、人造骨头、用于电磁刺激的体内生物传感、人造牙齿等。
在微型医疗设备、微型摄像机、微型机器人[19]等方面，过去这些设备的关键零件，如微型齿轮、传动轴等，大都采用不锈钢材料制造，不仅强度和耐磨性达不到要求，而且加工非常困难。
使用块体非晶合金不但可以制造更小的金属齿轮（直径小于1mm），同时其机械性能远远高于常见金属材料制的零件。
(4) 空间探测材料图3.3非晶材料宇宙飞船太阳风收集器由于非晶合金的特殊性能，它将在未来的太空探索中发挥独特的作用。
例如，美国宇航局在2001年发射的起源号宇宙飞船上安装了用Zr-Al-Ni-Cu块体非晶合金制成的太阳风收集器[20]（图3.3）。
当飞船接近太阳风暴时，高能粒子撞击非晶盘并进入盘中，由于非晶中的原子是随机密堆排列，不存在晶体结构中的通道效应，因而能够有效地截留住高能粒子。
由于非晶的低摩擦、高强度和高抗磨损特性，块体非晶合金已经被美国宇航局选为下一个火星探测计划中钻探岩石的钻头保护壳材料。
另外，利用块体非晶合金制造的航天轴承滚珠正在研制中[21]。
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