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金属玻璃及其应用 ——向文钊 515030910422
CONTENTS: 金属玻璃的简介 金属玻璃的性质 LOR EM 金属玻璃的一些应用 金属玻璃的前景
CONTENTS： LOR EM 金属玻璃的简介 金属玻璃的性质 金属玻璃的前景 金属玻璃的一些应用
Part 01 金属玻璃的简介
Part 01 金属玻璃的简介
什么是金属玻璃？？ 好莱坞电影《终结者》中具有变 换莫测的不死之身的未来战士给 观众留下了深刻的印象。他们无 坚不摧，而且破碎后能够像液体 一样自然流动然后自动修复成原 来的样子。科幻电影中的神奇现 象在现实生活中有他对应的材料。 就是金属玻璃(metallic a
思考？？ 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 Mg,Zn,Ca,Y 包含非金属( P,B等，含量 金属玻璃都是 12个数量级， Cw A乙 NU 金属玻璃 金属玻璃适一，人运% 的本质吗？ 般金属玻璃是不透明的（块体、普通 条涨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 材料的电结构决定的，很多晶态的绝缘 体（如NaCi,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
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，具体和成分和制备条件相关。 一般金属玻璃是不透明的（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
金属玻璃的简介 金属玻璃又称非晶态合金，它既有金属和 玻璃的优点，又克服了它们各自的弊病。如 玻璃易碎，没有延展性。人们赞扬金属玻璃 包柳 为敲不碎、砸不烂的玻璃之王。 对科学家来讲，玻璃是任何能从液体冷却 成固体而无结晶的材料。大多数金属冷却时 就结晶，原子排列成有规则的形式称作晶格。 如果不发生结晶并且原子依然排列不规则， 就形成金属玻璃。 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。 5.nm 2nm 意种无序的原子结构决定了金属玻璃拥有 很多晶态金属无法企及的优越性质，比如高 强度、高弹性、高硬度、耐腐蚀、耐摩擦等 等
金属玻璃又称非晶态合金，它既有金属和 玻璃的优点，又克服了它们各自的弊病。如 玻璃易碎，没有延展性。人们赞扬金属玻璃 为敲不碎、砸不烂的玻璃之王。 对科学家来讲，玻璃是任何能从液体冷却 成固体而无结晶的材料。大多数金属冷却时 就结晶，原子排列成有规则的形式称作晶格。 如果不发生结晶并且原子依然排列不规则， 就形成金属玻璃。 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。 这种无序的原子结构决定了金属玻璃拥有 很多晶态金属无法企及的优越性质，比如高 强度、高弹性、高硬度、耐腐蚀、耐摩擦等 等
金属玻璃的发展简史 果 金属玻璃的出现可以追溯到20世纪30年代， Kramer第一次报道用气相沉积法制备出金属玻 璃，在1950年，冶金学家学会了通过混入一定 量的金属一一诸如镍和锆一去显出结晶体， 1960年，美国加州理工学院的K1 ement和Duwez 等人采用急冷技术制备出Au75Si25金属玻璃。 当合金的薄层在每秒一百摄氏度的速率下冷却 时，它们形成金属玻璃。但因为要求迅速冷却， 它们只能制造成很薄的条状物、导线或粉末。 最近，科学家通过混合四到五种不同大小原 BMG 子的元素，去形成诸如条状的多种多样的金属 玻璃。变化原子大小使它混合而形成玻璃从而 变得更韧。这些新合金的用途之一是在商业上 用来制造高尔夫球棍的头
金属玻璃的出现可以追溯到20世纪30年代， Kramer第一次报道用气相沉积法制备出金属玻 璃，在1950年，冶金学家学会了通过混入一定 量的金属——诸如镍和锆一去显出结晶体， 1960年，美国加州理工学院的Klement和Duwez 等人采用急冷技术制备出Au75Si25金属玻璃。 当合金的薄层在每秒一百摄氏度的速率下冷却 时，它们形成金属玻璃。但因为要求迅速冷却， 它们只能制造成很薄的条状物、导线或粉末。 最近，科学家通过混合四到五种不同大小原 子的元素，去形成诸如条状的多种多样的金属 玻璃。变化原子大小使它混合而形成玻璃从而 变得更韧。这些新合金的用途之一是在商业上 用来制造高尔夫球棍的头
Part 02 金属玻璃的性质
Part 02 金属玻璃的性质
金属玻璃并不透明，它拥有独特的机械(mechanica)和磁性(magnetic)特 质，不易破碎和不易变形(deform)。 金属玻璃拥有高强度、高弹性、高硬度、耐腐蚀、耐摩擦等等优良的性 TVNISINO 质。 5 那么金属玻璃的强度 有多高呢？
金属玻璃并不透明，它拥有独特的机械 (mechanical)和磁性(magnetic)特 质，不易破碎和不易变形 (deform)。 金属玻璃拥有高强度、高弹性、高硬度、耐腐蚀、耐摩擦等等优良的性 质
高强度，高硬度性 金属玻璃家族的屈服强度分布于从0.5GPa到6GPa的范围，而已知的铁 基或钴基金属玻璃强度一般为3~6GPa。这个数字是什么概念呢？假如拿 一个重约1.5吨的小汽车来说，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
金属玻璃家族的屈服强度分布于从0.5GPa到6GPa的范围，而已知的铁 基或钴基金属玻璃强度一般为3~6GPa。 这个数字是什么概念呢？ 假如拿 一个重约1.5吨的小汽车来说，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