文档介绍：金属玻璃及其研究新进展
Metallic Glass And Its Research Progress
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金属玻璃（metallic-glasses）
也称为液态金属（liquid metal）或非晶态合金（amorphous alloy），是采用现代快速凝固冶金技术合成的,兼有一般金属和玻璃优异的力学、物理和化学性能的新型合金材料。
中国科学院物理研究所研制的大块金属玻璃的照片
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金属玻璃（metallic-glasses）
金属玻璃是金属吗？
　　大部分金属玻璃体系都是由100%金属组成的合金，比如Cu, Zr, Al, Fe, Co, Ni, Mg,Zn, Ca, Yb, Ce等。但是也有好多体系包含非金属（或类金属）元素，比如Si，C, P，B等，含量可能达到20 at.%以上。但是金属玻璃都是导电的，电阻率比普通金属高1~2个数量级，具体和成分以及制备条件相关。
金属玻璃是玻璃吗？透明吗？透明是玻璃的本质吗？
　　金属玻璃是玻璃态物质，一般是不透明的（块体、普通条带），但是当厚度降到纳米级别后就变得透明了。是否透明（透射可见光）是由材料的电子结构决定的，很多晶态的绝缘体（如NaCl,氧化物、聚合物）也都是透明的。所以透明不是玻璃的本质；原子无序排列是玻璃的本质。
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微观结构
在微观结构上,“被冻结的熔体”。
金属玻璃拥有无序的原子堆积结构，这和普通金属中的原子晶格结构完全不同。
高分辨透射电子显微镜拍摄得到的照片
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(random arrangement)，成为金属玻璃 (metallic glass)。普通玻璃的原子也是随机排列，但它不是金属。
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主要物理特性
不象玻璃，一般不透明
机械性能(mechanical)：高强度、高硬度、耐摩擦和高弹性，不易破碎和不易变形 (deform)
软磁性(magnetic)
耐腐蚀性
广泛应用：
(a) Zr基块体金属玻璃制造的商业化高尔夫球头;
(b) 用块体金属玻璃制备的手机的外壳;
(c) 放在手指上的由块体金属玻璃制备的微小齿轮
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，而已知的铁基或钴基金属玻璃强度一般为3~6GPa。也就是说，，如果用普通钢材支撑它，大概需要7~10根直径2毫米的钢筋，而改用铁基金属玻璃我们只需要1根就够了。
主要物理特性
金属玻璃的强度有多高呢？
无序结构
有序结构
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背景：大多数金属在冷却时会突然出现结晶现象，所以需要非常快的冷却。——急冷
目前：生产的金属玻璃是比较薄或者比较细的。
难点：制造厚的、笨重形状的块体金属玻璃。
主要存在的问题：在基础研究方面,非晶的结构表征、玻璃转变以及形变机制是金属玻璃中三大有挑战性的基本科学问题,至今仍然是未解之谜,它们制约了块体金属玻璃材料研究的进一步发展。
主要制备方法
注：块体金属玻璃(bulkmetallicglass)通常是指3维尺寸都在毫米以上的金属玻璃。
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典型大块金属玻璃样品：(a)Mg-Cu-Y 金属玻璃；(b)直径超过 70 mm 的金属玻璃棒；(c)公斤级别的Zr-Ti-Cu-Ni-Be 金属玻璃；(d)中国科学院物理研究所制备的金属玻璃。
块体金属玻璃材料
我国在这方面处于领先地位：
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工艺流程
首先将破碎并清洗后的母合金在高真空氩气保护气氛下感应加热熔化。
利用惰性气体将合金液体喷射到高速旋转的铜辊上，合金液遇到铜辊将迅速凝固并借助离心力抛离辊面，得到连续薄带。
甩带法是制备金属玻璃条带最常用的方法之一
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甩带法可以获得105～106K／s的高冷却速率，因此能大大抑制晶体相析出，从而得到完全金属玻璃材料。
甩带机
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