材料制備技術(shù)課程設(shè)計(jì)--非晶合金的制備方法

1、<p>　　材料制備新技術(shù)課程設(shè)計(jì)</p><p><b>　　非晶合金的制備方法</b></p><p>　　院 、 部： </p><p>　　學(xué)生姓名： </p><p>　　指導(dǎo)教師： 職稱 <

2、/p><p>　　專 業(yè)： 金屬材料工程 </p><p>　　班 級(jí)： </p><p>　　完成時(shí)間： </p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　本文主要介紹了國(guó)內(nèi)外幾種非晶合金制

3、備技術(shù)，其中包括水淬法、射流成型法、金屬模鑄造、復(fù)合爆炸焊接法及機(jī)械合金化法、粉末固結(jié)成形法等，并對(duì)各種制備技術(shù)的進(jìn)行了比較分析。綜述了非晶合金尤其是大塊非晶合金的性能、制備方法及應(yīng)用，介紹了目前國(guó)內(nèi)外研究和應(yīng)用各種用于制備非晶合金的方法（包括快速凝固、銅模鑄造法、熔體水淬法、抑制形核法、粉末冶金技術(shù)、自蔓延反應(yīng)合成法和定向凝固鑄造法）和原理。</p><p>　　關(guān)鍵詞：塊體金屬玻璃　塊體金屬玻璃的連接 制備&

4、lt;/p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　In this paper, Several fabricating methods of bulk metallic glass matrix composites from both home and abroad were presented，such as water quenching

5、 method, jet molding, metal mold casting, composite explosive welding and mechanical alloying, powder consolidation and forming method，than Analysis and comparing these preparation techniques bulk metallic glass.</p&g

6、t;<p>　　Key words:　bulk metallic glass, joining of bulk metallic glass, preparation</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　前言4</b></p><p>　　1、非晶合金的制備技術(shù)和原理5&

7、lt;/p><p>　　2、非晶合金的制備方法5</p><p>　　2.1 快速凝固5</p><p>　　2.1.1熔體急冷法5</p><p>　　2.1.2深過(guò)冷6</p><p>　　2.2 銅模鑄造法6</p><p>　　2.3 熔體水淬法6</p><

8、p>　　2.4抑制形核法6</p><p>　　2.5粉末冶金技術(shù)7</p><p>　　2.6 自蔓延反應(yīng)合成法7</p><p>　　2.7 定向凝固鑄造法7</p><p>　　2.7.1 單向熔化法7</p><p>　　2.7.2 大塊非晶合金的連續(xù)鑄軋7</p><p&

9、gt;　　3、大塊非晶合金制備方法8</p><p>　　3.1 直接凝固法8</p><p>　　3.2粉末固結(jié)成形法8</p><p><b>　　3.4水淬法9</b></p><p>　　3.5射流成型法10</p><p>　　3.6銅模吸鑄法10</p>&l

10、t;p>　　3.7感應(yīng)加熱銅模澆鑄法10</p><p>　　3.8壓力模型鑄造法10</p><p>　　3.9磁懸浮熔煉銅模冷卻法11</p><p>　　3.10定向凝固鑄造法11</p><p>　　4、各種制備方法的比較與分析11</p><p><b>　　5、結(jié)束語(yǔ)：12<

11、;/b></p><p>　　6、參考文獻(xiàn)：12</p><p><b>　　前言</b></p><p>　　非晶態(tài)合金也稱金屬玻璃,與晶態(tài)合金相比，其三維空間的原子排列呈拓?fù)錈o(wú)序狀，結(jié)構(gòu)上沒(méi)有晶界與堆垛層錯(cuò)等缺陷存在，但原子的排列也不像理想氣體那樣的完全無(wú)序。非晶合金是以金屬鍵作為其結(jié)構(gòu)特征，雖然不存在長(zhǎng)程有序，但在幾個(gè)晶格常數(shù)范圍

12、內(nèi)保持短程有序[1]。與非晶聚合物及無(wú)機(jī)非晶材料一樣,非晶合金在物理性能、化學(xué)性能及力學(xué)性能方面是各向同性的,并隨著溫度的變化呈現(xiàn)連續(xù)性[2]。通常其具有以下四個(gè)基本特征：（1）結(jié)構(gòu)上呈拓?fù)涿芏验L(zhǎng)程無(wú)序，但在長(zhǎng)程無(wú)序的三維空間又無(wú)序的分布著短程有序的“晶態(tài)小集團(tuán)”或“偽晶核”，其大小不超過(guò)幾個(gè)晶格的范圍；（2）不存在晶界、位錯(cuò)、層錯(cuò)等晶體缺陷；（3）具有非晶體的一般特性：物理、化學(xué)和機(jī)械性能各向同性；（4）熱力學(xué)上處于亞穩(wěn)態(tài)，當(dāng)處于晶化

13、溫度以上時(shí)將發(fā)生晶態(tài)結(jié)構(gòu)相變，但晶化溫度以下能長(zhǎng)期穩(wěn)定存在。</p><p>　　美國(guó)加州理工學(xué)院的Duwez教授是研究非晶合金最早的一個(gè)人，于1960年首次采用快淬方法制得Au70Si30非晶合金薄帶[4]。幾乎與此同時(shí)，David Turnbull和M.H.Cohen在1961年1月也在《化學(xué)物理學(xué)報(bào)》上發(fā)表了一篇揭示了非晶合金和陶瓷玻璃以及硅酸鹽玻璃之間的結(jié)構(gòu)相似性的文章[5]。1969年，Pond等[6]

14、制備出具有一定寬度的連續(xù)薄帶狀非晶合金，為大規(guī)模生產(chǎn)非晶合金提供了條件。至此為止，非晶合金材料由于受到冷卻速度的限制，為保證熱量快速散出，制得的非晶合金為薄帶、薄片、細(xì)絲或粉末等。由于形狀的限制，非晶合金材料的許多優(yōu)良特性無(wú)法在實(shí)際應(yīng)用中得到發(fā)揮，人們希望得到可與晶態(tài)合金相比擬的大尺寸非晶合金，因此，隨后很多人投入到開(kāi)發(fā)新的制備非晶合金的方法中去，發(fā)明了許多固相非晶化技術(shù)，如機(jī)械合金化、離子束注入、氫吸收等。1974年，貝爾實(shí)驗(yàn)室的H.

15、 S. Chen[7]發(fā)表文章指出原子尺寸和混合熱對(duì)玻璃合金的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的影響，并利用吸鑄法在較低冷卻速度下得到了直徑為毫米級(jí)的Pd-Cu-Si非晶合金棒，被認(rèn)為是“大塊非晶合金”研究的開(kāi)端。1982年David Turn</p><p>　　1、非晶合金的制備技術(shù)和原理</p><p>　　非晶合金具有長(zhǎng)程無(wú)序、短程有序的結(jié)構(gòu)，與晶態(tài)合金相比，具備許多特有的性能，如高硬度、高強(qiáng)度、高

16、電阻、耐蝕及耐磨等，為材料科研工作者開(kāi)發(fā)高性能的功能材料和結(jié)構(gòu)材料提供了巨大的潛力。自1960年Duwez用快速凝固技術(shù)制備出了Au2Si非晶合金以來(lái)，非晶合金的制備與大塊非晶材料的研制吸引了材料界越來(lái)越多的關(guān)注。40 多年來(lái)，隨著技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步，越來(lái)越多的非晶系列被開(kāi)發(fā)，有的已進(jìn)入或接近實(shí)用階段，取得了豐富的研究成果。</p><p>　　2、非晶合金的制備方法</p><p>　　現(xiàn)

17、已研究出多種制備非晶的方法,根據(jù)材料原始狀態(tài)的不同,可粗略地將這些方法分為從液相制備非晶態(tài)固體和從晶態(tài)固體制備非晶態(tài)固體兩大類.每種方法都有其獨(dú)特之處及適用范圍,下面給予簡(jiǎn)單的介紹。</p><p><b>　　2.1 快速凝固</b></p><p>　　熔體急冷和深過(guò)冷是實(shí)現(xiàn)快速凝固的兩條途徑，前者以快速冷卻為特征，而后者則可以是慢速冷卻過(guò)程。</p>

18、<p>　　2.1.1熔體急冷法</p><p>　　急冷法是最早的制備非晶合晶的方法，其原理是力求增大合金樣品比表面積，并設(shè)法減小熔體與冷卻介質(zhì)的界面熱阻以期達(dá)到高的冷卻速率。霧化法和單輥法是最為常用的兩種制備方法。霧化法主要用來(lái)制取非晶態(tài)和晶態(tài)粉材。其原理是通過(guò)高速氣體流沖擊金屬液流使其分散為微小液滴，從而實(shí)現(xiàn)快速凝固。這種方法的特點(diǎn)是設(shè)備簡(jiǎn)單，操作方便，易于實(shí)現(xiàn)大批量的生產(chǎn)。單輥法是利用快速旋

19、轉(zhuǎn)的銅輥，將噴敷其上的液態(tài)金屬經(jīng)快速凝固后甩離輥面，形成厚度約幾到幾十微米的非晶及微晶帶材。該法可以獲得1000000K/s的冷卻速率，是常用方法之一。</p><p><b>　　2.1.2深過(guò)冷</b></p><p>　　深過(guò)冷是指通過(guò)避免或消除異質(zhì)晶核并抑制均質(zhì)形核，使液態(tài)金屬獲得在常規(guī)凝固條件下難以達(dá)到的過(guò)冷度。</p><p>&l

20、t;b>　　2.2 銅模鑄造法</b></p><p>　　該法是目前制備大塊非晶合金最常用的方法。傳統(tǒng)的銅模鑄造是將金屬液直接澆注到金屬型(銅模)中使其快速冷卻獲得BMG，金屬型冷卻方式分為水冷和無(wú)水冷兩種。澆注方式有壓差鑄造、真空吸鑄和擠壓鑄造等。試塊的形狀則可以是楔形、階梯形、圓柱形或片狀等。楔形銅?？稍趩蝹€(gè)鑄錠中得到不同的冷速，組織分析對(duì)比性強(qiáng)，通過(guò)非晶合金的臨界厚度可以度量合金的玻璃形

21、成能力。</p><p><b>　　2.3 熔體水淬法</b></p><p>　　熔體水淬法屬于直接凝固的一種，水淬法通常與熔融玻璃包覆合金法結(jié)合使用。常用的包覆劑為B2O3,它既是吸附劑,吸附熔體內(nèi)的雜質(zhì)顆粒，又是包覆劑，隔離合金熔體，避免其與冷卻器壁直接接觸而誘發(fā)非均勻形核。通過(guò)對(duì)金屬熔體進(jìn)行水淬就可以得到非晶態(tài)合金棒材或絲材。這種方法對(duì)與石英管壁有強(qiáng)烈反應(yīng)的

22、合金不適用。由于水的比熱比銅高,導(dǎo)熱性不如銅，因此，冷卻效率比銅模要差。</p><p><b>　　2.4抑制形核法</b></p><p>　　避免非均質(zhì)形核的措施有以下幾種：減少污染，提高合金元素純度。選用與晶核的晶體結(jié)構(gòu)和點(diǎn)陣常數(shù)差別大的冷卻模材料。為獲得盡可能快的冷卻速率,優(yōu)先選擇高熱導(dǎo)率的冷卻模。在惰性氣體中熔煉和冷卻。常用的抑制形核技術(shù)有落管技術(shù)、熔融玻

23、璃凈化技術(shù)、磁懸浮和靜電懸浮及超聲懸浮技術(shù)等。這種方法由于熔體在凝固過(guò)程中不與容器接觸或軟接觸，從而消除了異質(zhì)形核，有利于玻璃態(tài)結(jié)構(gòu)的形成。</p><p><b>　　2.5粉末冶金技術(shù)</b></p><p>　　利用非晶態(tài)固體在過(guò)冷液相區(qū)內(nèi)有效粘度大幅度下降的特性, 施加一定的壓力使材料發(fā)生均勻流變, 從而復(fù)合為塊體。用粉末冶金制備出的大塊非晶合金, 不僅要滿足

24、密實(shí), 而且要避免晶化。所制設(shè)備的塊體材料在純度、致密度、尺寸和成形等方面受到很大限制。</p><p>　　2.6 自蔓延反應(yīng)合成法</p><p>　　選取鋯、鋁、鎳、銅元素粉末作為合成材料，按一定的配比混制成粉末混合體。將混合粉末壓制成粉末壓坯，將壓坯置于充氬氣的反應(yīng)容器內(nèi)，采用連續(xù)CO2激光器在壓坯一端點(diǎn)火，引發(fā)自蔓延反應(yīng)。該法是制備非晶態(tài)復(fù)合材料的可行的方法，優(yōu)點(diǎn)是產(chǎn)品近凈成型,

25、 容易進(jìn)入實(shí)用化和工業(yè)化生產(chǎn)。</p><p>　　2.7 定向凝固鑄造法</p><p>　　采用這種方法要控制定向凝固速率和固、液界面前沿液相溫度梯度，而定向凝固所能達(dá)到的理論冷卻速度可通過(guò)這兩個(gè)參數(shù)乘積估算，這種方法適于制作截面積不大但比較長(zhǎng)的樣品。</p><p>　　2.7.1 單向熔化法</p><p>　　上述工藝屬分階段進(jìn)行的

26、,不連續(xù)，用它們制備的棒材長(zhǎng)度較短，不適于作為生產(chǎn)大型部件用的原材料。為此，開(kāi)發(fā)了單向熔化法(亦稱單向凝固法或區(qū)域熔化法)。把原料合金放入呈凹狀的水冷銅模內(nèi)，利用高能量熱源使合金熔化。由于銅模和熱源至少有一方移動(dòng)(移動(dòng)速度大于10mm/s) ,所以加熱后形成的固化區(qū)之間產(chǎn)生大的溫度梯度G和大的固液界面移動(dòng)速度v，從而獲得高的冷卻速度，使熔體快速固化，形成連續(xù)的塊體非晶合金。目前，用該工藝已能制備長(zhǎng)300mm、寬12mm、高10mm的Zr

27、2Al2Ni2Cu2Pd系塊體非晶體。</p><p>　　2.7.2 大塊非晶合金的連續(xù)鑄軋</p><p>　　在真空條件下，根據(jù)大塊非晶合金產(chǎn)品的截面形狀和長(zhǎng)度尺寸，選擇水冷軋輥的孔型，調(diào)整水冷軋輥的輥縫尺寸，以保證軋鑄時(shí)大塊非晶合金連續(xù)；將熔化的大塊非晶合金熔體，通過(guò)坩堝、控制其流量的柱塞、澆口，使其流入到澆嘴內(nèi)，然后均勻不斷地注入水冷軋輥的輥縫中，通過(guò)兩個(gè)相對(duì)旋轉(zhuǎn)的水冷軋輥軋制出

28、相應(yīng)的大塊非晶合金產(chǎn)品,大塊非晶合金分步冷卻連續(xù)鑄造法將合金料在坩堝中熔化、過(guò)熱至其熔點(diǎn)溫度以上，并作保溫處理，然后提起坩堝柱塞，使合金液自坩堝底部的澆口流出，進(jìn)入下方的液流分散器，被分散成細(xì)小流股的合金液在下落過(guò)程中被迅速冷卻至形核C曲線的鼻尖溫度Tn左右，低溫合金液隨后被澆入鑄型，進(jìn)一步冷卻到玻璃化轉(zhuǎn)變溫度以下，冷凝形成非晶，采用的分步冷卻方法，使合金液在進(jìn)入冷凝器之前，先經(jīng)過(guò)液流分散器的冷卻，實(shí)現(xiàn)了大塊非晶合金的連續(xù)鑄造，工藝方法

29、簡(jiǎn)單。</p><p>　　3、大塊非晶合金制備方法</p><p>　　大塊非晶合金研究熱潮的興起正是基于制備技術(shù)的突破。大塊非晶合金的玻璃形成能力在以下情況會(huì)受到削弱：多組元合金成分偏離了共晶或近共晶成分點(diǎn)；原材料的純度不夠高；在母合金熔配或者是成形過(guò)程中引入了雜質(zhì)；成形前母合金的過(guò)熱度選擇不合適。為了提高合金的玻璃形成能力，所有制備大塊非晶合金的方法都是根據(jù)上述4條優(yōu)化制備工藝。目前

30、大塊非晶合金的制備方法可分為直接凝固法和粉末固結(jié)成形法。</p><p><b>　　3.1 直接凝固法</b></p><p>　　直接凝固法是先將母合金熔配均勻，然后采用提純和快冷的方式使合金液在短時(shí)間內(nèi)急冷成形，該法的主要優(yōu)點(diǎn)是制備簡(jiǎn)便、制備周期短，但是所制備的合金的尺寸在很大程度上受合金非晶形成能力的限制。直接凝固法主要有：水淬法、銅模鑄造法、高壓模鑄法、吸鑄

31、法、擠壓鑄造法、磁懸浮熔煉、靜電懸浮熔煉等等。</p><p>　　3.2粉末固結(jié)成形法</p><p>　　該工藝是利用大塊非晶合金特有的在過(guò)冷溫度區(qū)間的超塑成形能力，將非晶粉末固結(jié)成形。采用粉末固結(jié)成形法制備高強(qiáng)度的大塊非晶合金必須滿足以下要求：在晶化溫度以下加壓使非晶粉末發(fā)生流動(dòng)變形以獲得完全的密實(shí)化；在晶化溫度以下利用粉末之間的相互剪切作用破壞顆粒表面可能形成的氧化膜，從而使粉末相

32、互之間彌合。研究表明，該工藝可使粉末完全彌合，將成形后的大塊非晶樣品進(jìn)行拉伸試驗(yàn)，幾乎在斷面的各處都獲得了韌窩狀的斷口形貌，固結(jié)成形后的試樣的機(jī)械性能與通過(guò)直接澆注獲得的大塊非晶試樣的性能幾乎完全一致。粉末固結(jié)成形法只需制備低維形狀的非晶粉末，因此可以在一定程度上突破大塊非晶合金尺寸上的限制，是一種極有前途的大塊非晶合金的制備方法。由于粉末固結(jié)成形法是利用合金在過(guò)冷溫度區(qū)間的超塑性進(jìn)行成形的，因此所得到的非晶粉末必須具有過(guò)冷溫度區(qū)間，換

33、言之，這種合金也必須具有大塊非晶形成能力，傳統(tǒng)的非晶粉末不能用這種方法來(lái)制備大塊非晶合金。</p><p><b>　　3.3直接凝固法</b></p><p>　　直接凝固法是先將母合金熔配均勻,然后采用提純和快冷的方式使合金液在短時(shí)間內(nèi)急冷成形,該法的主要優(yōu)點(diǎn)是制備簡(jiǎn)便、制備周期短,但是所制備的合金的尺寸在很大程度上受合金非晶形成能力的限制.直接凝固法主要有:水淬

34、法、銅模鑄造法、高壓模鑄法、吸鑄法、壓鑄法等.</p><p><b>　　3.4水淬法</b></p><p>　　水淬法是將合金置于石英管中,熔化后連同石英管一起淬入流動(dòng)水中,以實(shí)現(xiàn)快速冷卻,形成大塊非晶合金.實(shí)現(xiàn)這個(gè)過(guò)程有兩種途徑:一種是將石英管置于封閉的保護(hù)氣氛系統(tǒng)中進(jìn)行加熱(石英管口敞開(kāi)),同時(shí)水淬過(guò)程也是在封閉的保護(hù)氣氛系統(tǒng)中進(jìn)行;另一種是將石英管直接在空

35、氣中加熱(石英管口須封閉),管內(nèi)須充入保護(hù)氣體,待合金熔化后再將石英管淬入流動(dòng)水中.這種方法可以達(dá)到較高的冷卻速率,有利于大塊非晶合金的形成,但也存在許多問(wèn)題.例如加熱和水淬過(guò)程都在封閉系統(tǒng)中進(jìn)行,其設(shè)備將是比較復(fù)雜和昂貴的;而將合金密封在石英管中時(shí),則因不利于排氣,容易造成氣孔.另外,在某些場(chǎng)合下石英管與合金可能發(fā)生反應(yīng)使石英管破裂,而反應(yīng)后的生成物既影響水淬時(shí)液態(tài)合金的冷卻速率,又容易造成非均勻形核,以至影響大塊非晶合金的形成.因此

36、這種方法的應(yīng)用具有很大的局限性。</p><p><b>　　3.5射流成型法</b></p><p>　　射流成型法是將母合金置于底部有小孔的石英管中,將母合金熔化后,在石英管上方導(dǎo)入氫氣,液態(tài)母合金在壓力的作用下從小孔中噴出,注入下方的水冷銅模型腔內(nèi),使其快速冷卻而得到非晶合金.這種方法具有較高的冷卻速率,非晶形成能力較強(qiáng).但是該方法較復(fù)雜,技術(shù)難度較大,而且有可

37、能得到非晶粉末.</p><p><b>　　3.6銅模吸鑄法</b></p><p>　　該方法是制備非晶合金塊材料通常采用的方法, 待母合金熔化后, 將熔體從坩堝中吸鑄到水冷銅模中, 形成具有一定形狀和尺寸的大塊材料。母合金熔化可以采用感應(yīng)加熱法或電弧熔煉方法。為了減少銅模內(nèi)空腔異質(zhì)形核, 可對(duì)模具內(nèi)腔表面做特殊處理, 應(yīng)用此方法的難題是合金熔體在銅模中快速凝固而

38、出現(xiàn)的樣品表面收縮現(xiàn)象, 造成與模具內(nèi)腔形成間隙, 從而導(dǎo)致樣品冷卻速率下降或者樣品表面不夠光滑。</p><p>　　3.7感應(yīng)加熱銅模澆鑄法</p><p>　　該法是將合金置于底端開(kāi)孔的石英管中,通過(guò)電感線圈在合金中產(chǎn)生的渦流加熱使得合金迅速熔化.由于表面張力使液態(tài)合金不會(huì)自動(dòng)滴漏,故需要從石英管頂部外加一個(gè)正氣壓將其吹入銅模.與電弧加熱吸鑄法相比,感應(yīng)加熱澆鑄法具有加熱溫度可控性強(qiáng)

39、,銅模不被直接加熱等優(yōu)點(diǎn),但是在澆鑄時(shí)容易混入保護(hù)氣體,形成氣孔.</p><p>　　3.8壓力模型鑄造法</p><p>　　首先將合金在熔化腔中熔化,然后將熔化的合金以一定速度和壓力壓入金屬模型腔中,以實(shí)現(xiàn)快速冷卻而形成大塊非晶合金.由于液態(tài)金屬對(duì)金屬模型腔的充填速度很快,并保持較大的壓力,與金屬模鑄造相比,這種方法具有更快的冷卻速率,更有利于形成大塊非晶合金.液態(tài)金屬填充好, 可以

40、直接做較復(fù)雜形狀的大尺寸非晶合金器件。但這種工藝技術(shù)較前幾種方法難度大些, 技術(shù)較為復(fù)雜。</p><p>　　3.9磁懸浮熔煉銅模冷卻法</p><p>　　熔體與坩堝無(wú)接觸或軟接觸。熔體溫度可以通過(guò)非接觸方式測(cè)量。熔體在合適溫度噴吹到下部銅模中。該方法的優(yōu)點(diǎn)是熔體不與塔禍壁接觸或軟接觸, 避免了淬態(tài)異質(zhì)形核, 有利于玻璃形成。不足之處在于受以懸浮能力和限制, 只能制備出比較小的樣品。鎂

41、基和錯(cuò)基合金可以做出直徑為 4mm 試棒或 4mmx6mm 截面的板狀完全非晶樣品, 進(jìn)行各種力學(xué)性能實(shí)驗(yàn)。</p><p>　　3.10定向凝固鑄造法</p><p>　　這種方法要控制定向凝固速率和固/液界面前沿液相溫度梯度,定向凝固所能達(dá)到的理論冷卻速度可以通過(guò)兩個(gè)參數(shù)乘積估算, 即R=GV, 可見(jiàn)溫度梯度 G 越大, 定向凝固速率 V 越快, 冷卻速率則越大, 可以制備的非晶的截面

42、尺寸也越大, 這種方法適于制作截面積不大但比較長(zhǎng)的樣品。</p><p>　　4、各種制備方法的比較與分析</p><p>　　水淬法操作簡(jiǎn)單，設(shè)備簡(jiǎn)單,工藝容易控制,，但有一定的局限性，對(duì)于那些與石英管有強(qiáng)烈反應(yīng)的合金熔體不宜采用此方法。另外，熔體冷速不如銅模高。</p><p>　　電弧熔煉銅模吸鑄法,電弧熔煉合金無(wú)污染、均勻性好,銅模冷卻速率較快,制備效率高,

43、但制備的樣品尺寸比較小;感應(yīng)加熱銅模澆注法,在制備合金的過(guò)程中采用密封的石英管系統(tǒng),冷卻速率較快,但易于形成氣孔,且樣品的尺寸有限;射流成型法,適合制備小尺寸的金屬玻璃樣品,采用水冷銅模冷卻,樣品無(wú)明顯氣孔;壓力模型鑄造法,在提高鑄件質(zhì)量等方面極具潛力,在制備金屬玻璃的過(guò)程中冷卻速率快,能有效避免氣孔和收縮等缺陷;定向凝固法適用于橫截面積不大但比較長(zhǎng)的樣品，且要求玻璃形成能力較高。粉末冶金冶金制備出的非晶合金，不僅要求密實(shí)，而且要求避免

44、晶化，因而在純度，致密度，尺寸和成型等方面都受到很大限制。因而，銅模吸鑄法及非晶條直接復(fù)合爆炸焊接法在工業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用較多。</p><p><b>　　5、結(jié)束語(yǔ)：</b></p><p>　　隨著大塊非晶合金應(yīng)用研究技術(shù)的發(fā)展，越來(lái)越多的用途將被開(kāi)發(fā)出來(lái)?？梢灶A(yù)見(jiàn)，大塊非晶合金作為一種性能優(yōu)異的工程材料必將在21 世紀(jì)獲得更為廣泛地應(yīng)用。目前,國(guó)外關(guān)于大塊非晶合金的研

45、究主要集中在日本和美國(guó),相比較而言,我國(guó)在大塊非晶合金的研究方面起步較晚,但是進(jìn)展較快.中科院物理所是國(guó)內(nèi)最早開(kāi)展塊體非晶合金研究的機(jī)構(gòu),他們研究了多種合金體系的塊體非晶,對(duì)于銅基塊體非晶,他們已經(jīng)制得直徑達(dá)9 mm的合金棒,處于國(guó)際領(lǐng)先地位.</p><p>　　隨著對(duì)新型銅基塊體非晶合金的不斷研究、制備技術(shù)的不斷改進(jìn),以及對(duì)與大塊非晶合金應(yīng)用緊密相關(guān)的力學(xué)、熱學(xué)、磁學(xué)等性能的深入了解,銅基塊體非晶合金這種新型

46、亞穩(wěn)材料必將得到更為廣泛的應(yīng)用.但目前對(duì)大塊金屬玻璃形成能力的本質(zhì)認(rèn)識(shí)還不足,成分設(shè)計(jì)仍處于半經(jīng)驗(yàn)階段,其結(jié)構(gòu)、性能和應(yīng)用方面也有待于進(jìn)一步研究.相信,大塊非晶合金研究的不斷深入必將翻開(kāi)材料科學(xué)的新篇章。</p><p><b>　　6、參考文獻(xiàn)：</b></p><p>　　[1]馮柳.銅基塊狀非晶合金的制備及其性能測(cè)試研究[D].蘭州:蘭州理工大學(xué), 2004.&

47、lt;/p><p>　　[2]高玉來(lái), 沈軍, 孫劍飛, 王剛, 邢大偉, 周彼德, 李慶春。大塊非晶合金的性能、制備及應(yīng)用 材料科學(xué)與工藝2003年06月第2期。</p><p>　　[3]陸偉，嚴(yán)彪，殷俊林，尤富強(qiáng)，張文彪。大塊非晶合金的制備、性能與應(yīng)用研究進(jìn)展 2004 年第3 期上海鋼研。</p><p>　　[4]祁紅璋，趙暉，邱嘉杰。非晶合金的制備 200

48、0年9月</p><p>　　[5]李雷鳴,徐錦鋒。大體積非晶合金的制備技術(shù) 2007</p><p>　　[6]王一禾,楊膺善．非晶態(tài)合金[M]．北京:冶金工業(yè)出版社，1989．</p><p>　　[7]袁子洲,王冰霞,郝雷等.塊體非晶合金形成機(jī)理及成分設(shè)計(jì)研究評(píng)述[J].特種鑄造及有色合金 2005,25（1）：35～38.</p><

49、p>　　[8]申玉田,崔春翔,徐艷姬等.大塊非晶合金制備原理與技術(shù)[J].稀有金屬材料與工程 2004,33（5）：459～463.</p><p>　　[9]W. T. Clemen, R. H. Willens, P. Duwez. Structural Study of Au75Si25 Alloy [J]. Nature, 1960，187:869. </p><p>　　

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