水淬法制备Zr41Ti14Ni8Cu12.5Be22.5Fe2大块非晶合金

用水淬法制备出直径为9 mm的Zr41Ti14Ni8Cu12.5Be22.5Fe2非晶棒;XRD和DSC对获得的非晶合金进行各种分析,研究了铁元素对Zr41Ti14Ni8Cu12.5Be22.5Fe2非晶形成能力、硬度及热稳定性的影响.同时发现经过完全退火处理后,合金的硬度有显著增加.初步分析了硬度提高的原因,并对这种大块非晶的形成机制进行了探讨.     

Zr-Ti系高熵非晶合金研究进展

高熵非晶合金是指由5种及5种以上元素(近)等原子比组成,符合无序致密堆积的结构特点,且在非晶形成过程中满足热力学、动力学及结构条件的合金.高熵非晶合金兼具高熵合金的成分特征和非晶合金的结构特征,具有优异的综合性能,有作为结构功能材料的潜力.本文以Zr-Ti系高熵非晶合金为例阐述其发展现状,首先总结高熵非晶合金的成分设计思路和晶化行为,然后介绍高熵非晶合金的力学、耐磨、耐腐蚀、热氧化、热塑性成形等性能,最后展望高熵非晶合金的发展前景与前沿研究方向.     

Ce基大块非晶合金在纳米压人过程中的变形行为

利用纳米压入技术研究了Ce基大块非晶合金的变形行为,以及加载速率对塑性变形行为的影响规律.结果表明,Ce基大块非晶合金在纳米压入过程中表现出的变形行为与其他体系大块非晶有显著差别.Ce60Al15Cu10Ni15合金在低加载速率下为连续的塑性变形,在高加载速率下表现出显著的锯齿流变特征;而Ce65Al10Cu10Ni10Nb5合金,在所研究的加载速率范围内均为连续的塑性变形．但是,这两种合金都出现了室温蠕变现象．另外,探讨了Ce基大块非晶合金的反常塑性变形行为的产生机理．     

Ce基大块非晶合金在纳米压入过程中的变形行为

利用纳米压入技术研究了Ce基大块非晶合金的变形行为, 以及加载速率对塑性变形行为的影响规律. 结果表明, Ce基大块非晶合金在纳米压入过程中表现出的变形行为与其他体系大块非晶有显著差别. Ce₆₀Al₁₅Cu<>sub10Ni₁₅合金在低加载速率下为连续的塑性变形, 在高加载速率下表现出显著的锯齿流变特征; 而Ce₆₅Al₁₀Cu₁₀Ni₁₀Nb₅合金, 在所研究的加载速率范围内均为连续的塑性变形. 但是, 这两种合金都出现了室温蠕变现象. 另外, 探讨了Ce基大块非晶合金的反常塑性变形行为的产生机理.     

大块非晶合金的研究进展

本文介绍了大块非晶合金研究领域里一些最新进展 ,综述了大块非晶合金的形成机制、制备方法及其优异的性能和应用前景     

非晶硫熔化过程中的链环转变

熔化通常表现为吸热和体积膨胀,对放热或体积收缩的反常熔化现象的研究在凝聚态物理中具有重要的科学意义.本文研究了非晶硫反常放热熔化的机理,进行了加热过程中特别是放热熔化前后非晶硫的拉曼光谱分析,表明熔化前的非晶硫中含有大量聚合链结构的团簇,熔化后的液态硫则主要为S8环团簇结构,非晶硫放热熔化过程中应该伴随着链环转变.分子动力学模拟的结果表明链环转变过程是放热的.文中提出非晶硫的反常放热熔化过程是链环转变和熔化过程的耦合,还进一步讨论了非晶硫反常熔化过程中的链环转变与非晶硫晶化过程中链环转变的不同.     

非晶合金塑性研究的新进展

大块非晶合金（或大块金属玻璃）由于其独特的结构具有许多优异的力学性能,如高强度和硬度、耐磨、抗疲劳等。由于大块非晶合金的塑性高度局域在～20nm的剪切带中,造成大块非晶合金材料的结构软化,从而导致脆性断裂。脆性严重限制大块非晶合金作为工程材料的广泛应用。如何克服大块非品合金材料的脆性,一直是该领域的羲要研究方向。目前主要采用的是复合方法,即在大块非晶合金中复合第二相如纳米颗粒、枝晶相等,     

非晶合金的超声制造与成型

超声波是一种频率高于20 kHz的声波,以其方向性好、穿透能力强、传递声学能量较高而被广泛用于焊接、清洁、检测、测距、消毒等。对于具有无序结构的金属玻璃(非晶合金)而言,其可视为被冰封的液体,而超声波的施加将在一定程度上使其迅速解冻从而软化。正是因为这一特性,在超声波的作用下制造金属玻璃并对其进行冲裁、成型等,是一种低成本、高效率制造金属玻璃材料的方法。     

非晶合金在低地球轨道环境中的服役性能研究进展

随着人类航天技术的进步,对航天材料也提出了越来越高的要求,非晶合金(metallic glass, MG)由于其长程无序的特殊结构,有应用于低地球轨道(low earth orbit, LEO)上的巨大潜力。文章介绍了LEO中存在的导致材料失效的主要因素及其产生机制和作用机制,以及航天领域常用的材料种类及其特点;阐述了MG的发展历史、特点及应用前景;分别总结了MG在原子氧、热循环和空间辐照这些不利因素下的结构稳定性和性能稳定性,并以此来评价MG应用于LEO中的可行性;最后展望了未来MG在LEO环境中稳定性的研究方向。     

块体非晶合金中变形引起的结构演化

块体非晶合金虽然具有优越的综合机械性能,然而室温塑形的缺失极大地限制了它的工程应用前景.为此科学家们关注于非晶合金的变形机制以求在理解其变形机制的基础上,探索提高块体非晶合金塑形的方法.块     

块体金属玻璃过冷液相的高热稳定性与非晶形成能力的原子机制

过去几十年里,从原子尺度理解块体金属玻璃形成过冷液相特性与微结构的关系吸引了材料学家和凝聚态物理学家极大的关注,是此类先进工程金属材料得到实际开发应用的关键之所在。本文综述了前期有关块体金属玻璃有序原子团簇结构随热处理或微量元素添加,演化及其对过冷液相热稳定性、晶化行为和玻璃形成能力影响的研究成果;并聚焦在块体金属玻璃过冷液相中的两类不同原子团簇,即类二十面体原子团簇和类晶体原子团簇。这两类原子团簇的共同存在是块体金属玻璃高热稳定性和纳米晶化的重要因素。通过微合金可以调控过冷金属液相中原子团簇的结构和体积分数,从而进一步推进它们的实际工程或功能性运用。     

High temperature bulk metallic glasses developed by combinatorial method

正With the support by the National Natural Science Foundation of China,the research team led by Prof.Liu YanHui(柳延辉),Academician Wang WeiHua (汪卫华),and Dr.Li MingXing (李明星)at the Institute of Physics,Chinese Academy of Sciences,reported high temperature bulk metallic glasses that demonstrate an unprecedented combination of properties.The new materials were developed by a unique     

华人在金属玻璃领域的重要贡献

2022年是国际玻璃年。金属玻璃(又称非晶合金)是一类原子结构长程无序、短程有序,兼具金属、玻璃、液体、固体和软物质等物态特性的新型金属材料,也是玻璃家族的新成员。快速发展的金属玻璃材料已经在军工航天等高技术、绿色节能、信息电子器件、催化、防腐等领域有着广泛的应用。在这个新型玻璃领域中,华人科学家作出了卓越的贡献。文章回顾了近百年来金属玻璃研究和研发历程中华人科学家的重要贡献,并对未来中国在金属玻璃领域的发展和贡献进行展望。     

High temperature bulk metallic glasses developed by the combinatorial method

<正>With the support by the National Natural Science Foundation of China,the research team led by Academician Wang WeiHua(汪卫华),Prof.Liu YanHui(柳延辉),and Dr.Li MingXing(李明星)at the Institute of Physics,Chinese Academy of Sciences,reported high temperature bulk metallic glasses     

Structural origin of glass transition

<正>With the support by the National Natural Science Foundation of China and the Ministry of Science and Technology of China,the research team led by Prof.Wang YuJie(王宇杰)of the Department of Physics and Astronomy of Shanghai Jiao Tong University,in collaboration with the scientists from both Shanghai Synchrotron Light Source and Advanced Photon Source of Argonne National Laboratory,reported the     

金属材料疲劳性能的数值模拟

金属广泛地用于生产生活中,所以金属的疲劳也渐渐被人们关注。采用有限元软件(Fatigue)对金属材料在不同轴向载荷条件下进行疲劳性能模拟并进行了分析,分析表明,交变应力的应力幅值一定时,疲劳寿命随着平均应力的增大而减小,且拉应力更容易产生疲劳破坏;在交变载荷平均应力一定的情况下,随着应力幅值的增加,疲劳寿命逐渐减小。     

金属材料疲劳性能的数值模拟

金属广泛地用于生产生活中,所以金属的疲劳也渐渐被人们关注.采用有限元软件(Fatigue)对金属材料在不同轴向栽荷条件下进行疲劳性能模拟并进行了分析,分析表明,交变应力的应力幅值一定时,疲劳寿命随着平均应力的增大而减小,且拉应力更容易产生疲劳破坏;在交变载荷平均应力一定的情况下,随着应力幅值的增加,疲劳寿命逐渐减小.     

金属玻璃的过去、现在和未来

金属玻璃(又称非晶合金)是一类原子结构长程无序、短程有序的金属材料。它是通过急冷、高压、强变形、先进制造等现代技术工艺以及熵或序调控理念合成的,兼具金属、玻璃、液体、固体和软物质等物态特性的新型金属材料,也是玻璃家族的新成员。金属玻璃突破了金属材料原子结构有序的固有概念,颠覆了传统金属材料从成分和缺陷出发设计和制备的思路,把金属材料的强度、韧性、弹性、抗腐蚀、抗辐照等性能指标提升到前所未有的高度。它对金属材料的研发、结构材料、绿色节能、磁性材料、催化、信息等领域产生深刻的影响,同时催生了准晶、高熵合金、复杂合金、高熵金属玻璃、非晶基复合材料等新金属材料体系,彻底改变了古老金属和玻璃领域的面貌。金属玻璃的发明和研究虽然只有不到百年历史,但已经在军工航天等高技术、绿色节能、信息电子器件、催化、防腐等领域有广泛的应用,也为研究材料科学、凝聚态物理、复杂体系中一些重要科学问题提供了独特的模型体系,并成为凝聚态物理的一个重要分支学科。文章回顾了近百年来金属玻璃研究和研发的历程,分析了当前该领域的前沿科学问题、发展方向、重要进展、机遇和挑战,以及在高新技术领域的应用,并探讨了金属玻璃及其相关领域如地外玻璃的发展前景。     

Configuration correlation governs slow dynamics of supercooled metallic liquids

正With the support by the National Natural Science Foundation of China,the National Basic Research Program (973Program)and Chinese Academy of Sciences,the research team led by Prof.Wang WeiHua(汪卫华)from the Institute of Physics,Chinese Academy of Sciences,cooperating with Prof.Guan PengFei (管鹏飞)from Beijing Computational Science Research Center,reported recently that     

Five-fold symmetryas indicator of dynamic arrest in metallic glass-formingliquids

<正>With the support by the National Natural Science Foundation of China,the National Basic Research Program(973Program)and Chinese Academy of Sciences,the research team led by Prof.Wang WeiHua(汪卫华)from the Institute of Physics,Chinese Academy of Sciences,cooperated with the research team led by Prof.Li MaoZhi(李茂枝)from the Department of Physics,Renmin University of China,reported re-