合金非晶相是怎么生成的

Ⅰ 非晶态合金的制备方法：

1）熔体极冷法；2）气相沉积法；3）化学法；4）大块非晶合金的制备

Ⅱ 非晶态合金的结构特点

原子在三维空间呈拓扑无序状排列，不存在长程周期性，但在几个原子间距的范围内，原子的排列仍然有着一定的规律，因此可以认为非晶态合金的原子结构为“长程无序，短程有序”。通常定义非晶态合金的短程有序区小于1．5nm，即不超过4-5个原子间距，从而与纳米晶或微晶相区别=短程有序可分为化学短程有序和拓扑短程有序两类。 非晶态金属至少含有两个组元，除了不同类原子的尺度差别、稳定相结构和原子长程迁移率等因素以外，不同类原子之间的原子作用力在非晶态合金的形成过程中起着重要作用。化学短程有序的影响通常只局限于近邻原子，因此一般用近邻组分与平均值之差作为化学短程有序参数，对于二元A-B体系为[8]
up=1—ZAB/(ZcB)=1—ZBA/(ZcA)
其中ZAu和ZuA分别代表A(或B)原子近邻的B(或A)原子配位数，Z是原子总配位数。cA和cu分别是A与B原子在合金中的平均浓度。当A和B两种原子直径明显不同时，A原子的总本位数ZA与B原子的总配位数Zi3不再相同，ZA≠Ze，这时短程有序另一种定义[9]： 指围绕某一原子的局域结构的短程有序。常用几种不同的结构参数描述非晶态与合金的结构特征，主要有原子分布函数、干涉函数、近邻原子距离与配位数和质量密度。
8．1．1．2原子分布函数
设非晶态结构是各向同性的均匀结构，其平均原子密度Po为——定体积y中包含的原子数N：
Po=N/V
描述某一原子附近的密度变化可用径向分布函数RDF(r)：
RDF(r)=4*3.14xr2p(r)
其中r是距某中心原子的距离，p(r)是距离r处的密度，由上式可知，RDF(r)dr代表以某个原子为中心，在半径r处、厚度为dr的球壳内的原子数，从而RDF(r)=dN/dr表示原子数目(密度)随距离增加的变化。
定义约化径向分布函数G(r)为：
G(r)=4x3.14*r[p(r)—po]
几种过渡金属—类金属非晶态合金的约化径向分布函数如图8-1所示，函数值随着与中心原子的距离增大而呈有规律的起伏。此外，还定义双体分布函数g(r)：
z(r)=p(r)/p。
当合金中包含几种不同类原子时，引入偏径向密度函数pii(r)、偏双体分布函数gii(r)、偏约化径向分布函数GO(r)等参数描述原子之间的结构关系。例如，pji(r)指与某个第i类踩子的距离为r处，单位体积中第j类原子的数目。上述各个原子分布函数中，原子密度p(r)和原子径向分布函数RDF(r)有明确物理意义，G(r)的物理意义虽然不明确，但它同RDF(r)一样能反映非晶态结构特征，对体系作x射线衍射测量得到结构因数S(Q)，再作傅立叶变换即可获得G(r)，因此它也常被用于表征非晶态结构。
X射线衍射技术是研究非晶态结构的基本手段。测量非晶结构的干涉散射强度I(Q)和结构因数S(Q)后，经过适当的傅立叶变换就可以得到约化径向分布函数G(r)。

Ⅲ 温度对合金非晶形成能力的影响

非晶形成能力是与合金熔点和玻璃化温度有关的，用他们的差值来衡量其非晶形成能力，两者差值越大，其形成非晶的能力也就越强。此外在成型过程中如果合金温度过高，铜辊的降温速度又有限，那么可能合金来不及冷却，喷出来的就可能是液态合金，但如果温度过低，其流动性不够，可能导致喷嘴堵塞，所以控制合金温度是很重要的。
你说带材式样组织的话，应该说是形貌吧，因为非晶没有晶格，其组织是各向同性的非晶相结构，用金像显微镜或者电镜是看不出什么东西的，一般是用XRD和DSC来进行研究，其形貌用肉眼看的话有水纹状的图案，用光镜看有蝌蚪状的图案沿铜辊旋转方向排布。
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Ⅳ 非晶态金属的结构模型

大致可以分为二大类：①不连续的，如微晶模型和非晶集团模型，其微晶或非晶集团之间的界面结构，不同于微晶或非晶集团本身；②连续的，即连续随机模型，其结构内部不存在任何边界。而目前较为普遍采用的是属于连续型的硬球随机密堆模型（dense random packing of hard spheres 简称DRPHS）。这个模型最初是1959年由英国人伯纳耳（J.D.Bernal）为液态物质提出的（见液态金属结构）。非晶态金属的结构与液态金属的结构相当接近。实验证实，非晶态金属固体的 X射线衍射对分布函数（对称分布函数）的形状与液态的相似（图1），
都有强的第一第二衍射峰，所不同的是非晶态固体的第二衍射峰存在劈裂现象，以及其无序程度不及液态金属。同时，一些非晶态金属的 X射线径向分布函数（random distribution function）即 RDF（r）与硬球 硬球随机密堆模型有几种可能的拓扑结构（图3），对于金属-类金属型非晶态金属来讲，其金属原子间空隙被类金属所填充，类金属原子之间不存在最近邻接触（化学短程有序）。然而根据计算结果，所有这些空隙的大小都不足以容纳类金属原子。而类金属原子的填入，多少要使原来基本的随机密堆结构发生一些畸变。此外，由于非晶态金属中各种原子之间存在的作用势而导致不同成分的非晶态金属中类金属原子尺寸不同，从而导出了软球随机密堆 (dense random packingof soft spheres）即DRPSS的概念。至于金属-金属型非晶态金属，虽然实验结果表明其结构与上述的略有不同，然而，其基本结构单元仍然是随机密堆模型的四面体。非晶态金属结构的实验研究，多采用X射线、电子或中子衍射方法。由衍射结果经数学处理而得到的径向分布函数常被用来描述其原子周围其他原子的统计分布情况，而对分布函数则进一步描述某原子周围同类原子或异类原子的统计分布情况。近年来，穆斯堡尔谱、正电子湮灭、核磁共振以及扩展X射线吸收精细结构（extendedX-ray absorption fine structure）即 EXAFS等新技术已被用于非晶态金属精细结构的研究。
非晶态金属的结构受制备时冷却速率、熔体金属过冷度等多种因素影响。一般来讲，冷却速率愈高，从熔体“冻结”下来的非晶态金属所包含的自由体积就愈多。非晶态金属从热力学上讲是处在非平衡状态，有向更稳定的低能态转变的趋势，发生结构弛豫和晶化。这种过程十分复杂，与成分、原子尺寸、电负性、结合能、位形熵以及材料制备工艺等因素有关。非晶态的结构低温弛豫（即在不改变玻璃态的条件下发生的结构由高能态向低能态的转变）是通过原子排布和化学组分的短程有序的改变来进行的。这种驰豫又可分成可逆的和不可逆的两部分。随着驰豫过程的发生，非晶态金属的许多性质也产生变化。
非晶态金属的晶化在高于晶化温度下，非晶态金属中的原子发生更大范围的迁移而发生晶化。非晶态金属的晶化过程可以是经过一个或几个亚稳的非晶态或晶态的中间态而转变成稳定晶态相，也可以连续地转变为稳定晶态相。非晶态的晶化反应是一种晶体的形核和长大的过程。视合金成分的不同，它可分为多形型（poly-morphous）、初晶型（primary）和共晶型（eutectic）三类。多形型晶化不发生成分的改变，其开始晶化形成的晶体的成分和非晶态基体相同。初晶型晶化则是某一种成分的晶体首先在非晶态基体上形核长大，通过成分的扩散，然后形成第二种晶体。共晶型晶化则类同于一般金属凝固中发生的共晶反应，也伴随有合金元素的扩散。非晶态金属成分不同，在非晶态基体中所形成的晶体相的自由能不同，则晶化的类型也不同。图4表示了其中三种成分Fe-B合金的典型的晶化反应方式。成分Fe86B14的晶化是以α-Fe晶体的析出开始，属于初晶型晶化方式；成分Fe80B20的晶化是以α-Fe+Fe3B共晶方式进行；而成分Fe75B25的晶化产物为Fe3B晶体，与母体成分相同，属于多形型晶化反应。这三种成分的Fe-B合金晶化后最终都将转变为自由能最低的α-Fe+Fe2B。一般来讲，非晶态金属的晶化会严重地损害非晶态金属许多优异的性能，如磁性、韧性和抗腐蚀性等。另一方面，非晶态金属有控制的部分或全部晶化却又是一种有用的工艺手段，如非晶态金属通过晶化，可以获得微晶粉末；通过有控制的部分晶化，晶体的钉扎作用使 (Mo，Ru)80B20非晶合金的超导临界电流密度大大提高。非晶态金属

Ⅳ 什么是非晶态

非晶态

非晶态材料是一类新型的固体材料，包括我们日常所见的种玻璃塑料高分子

聚合物以及新近发展起来的金属玻璃非晶态合金非晶态半导体非晶态超导体等

等。晶态物质内部原子呈周期性颁，而非晶态物质内部则没有这种周期性。由于

结构不同，非晶态物质具有许多晶态物质所不具备的优良性质。玻璃就是非晶态

物质的典型，对其结构的研究已有几十年的历史并奠定了相当的基础。玻璃和高

分子聚合物等传统非晶态材料的广泛应用也早已为人们所熟悉，而近二、三十年

发展起来的各种新型非晶态材料由于其优异的机械特性（强度高弹性好硬度高韧

性好耐磨性好等）电磁学特性、化学特性（稳-定性高耐蚀性好等）、电化学特

性及优异的催化活性，已成为一大类发展潜力很大的新材料，且由于其广泛的实

际用途而倍受人们的青睐。

金属玻璃 金属玻璃是一类最受瞩目的非晶态新材料。1962年，DUWEZ等人从

熔融金属急冷制成了金属玻璃并开始进行研究。金属玻璃因其优异的机械性能可

用作高强度的耐磨磁头，有些金属玻璃的软磁性可与最好的晶态材料媲美，其铁

磁损耗则比晶态材料小得多，是理想的电磁材料，有些金属玻璃的耐辐射性能使

其成为很好的电阻和热电偶材料。

非晶态合金 非晶态合金是近年来得到迅速发展、具有广阔应用前景的新材

料，目前可用多种方法获得，其中电镀和化学镀方法以其工艺简便、成本低、可

大面积镀覆等优点而日益受到人们的重视。Ni-P非晶态合金是该类材料中的型，

在计算机硬磁盘、磁记录材料、电子材料、半导体材料等方面具有广泛的用途。

今天对非晶态物质的制备和结构研究已取得很大的进展，各种具有特殊功能

的非晶态材料不断涌现，非晶态材料科学已成为一门重要的分支学科。

Ⅵ 非晶态材料的材料制备

制备非晶态材料的方法很多，最常见的是熔体急冷和从气相淀积(如蒸发、离子溅射、辉光放电等)。近年来又发展了离子轰击、强激光辐射和高温爆聚等新技术，并已能大规模连续生产。
一些具有足够粘度的液体，经快速冷却即可获得其玻璃态。1960年P.杜韦斯等人利用很高的冷却速率，将传统的玻璃工艺发展到金属和合金，制成对应的非晶态材料，称之为金属玻璃或玻璃态金属。其工艺原理如图所示。当射频加热线圈将样品熔融时，开启阀门，加压气流(如He、N、Ar等)冲破聚酯膜片,使样品从石英坩埚下端的喷嘴急速喷射到冷却铜块上，冷速可达10K/s以上，以获得其非晶态。除少数比较容易形成玻璃态的合金(如Pd-Cu-Si，Pd-Ni-P，Pt-Ni-P等)以外，大部分金属玻璃的冷却速率都相当高，一般在10～10K/s，厚度在50μm以内,也有先制成几十微米以内的非晶态细颗粒，再压结成块状非晶合金的。 一般认为，纯金属无法用目前达到的10～10K/s的冷却速度，由液态急冷得到玻璃态。所以，目前所有的玻璃态金属都包含有两种或两种以上的组元。大部分玻璃态合金都具有两种成分，一部分是金属性强的元素，如Cu、Ag、Au或过渡金属Fe、Co、Ni、Pd、Pt；另一部分是非金属、类金属元素，如3价的B，4价的C、Si、Ge，5价的P。前者的总和约占70～80at%(原子百分数)，后者约占20at%，这样的组分配比可用非晶态固体的伯耳纳多面体模型加以解释。最易得到非晶态的组分是在合金相图的共晶点附近，其对应的熔化温度最低。

Ⅶ 试讨论如何容易得到非晶态

非晶态材料是一种固态材料，其分子并不是以晶格形式分布，而是无序任意分布的。和液相中一样，分子是无序分布的，但这是一种不可移动形式的分子。分子因冷却而失去了自由移动的能力，并且最终其位置将不会再发生变化，非晶态材料从而得以转换为固相，这种现象是非常常见的。

非晶态材料通常是由大分子组成的，其在熔体状态下已显示出了极高的粘度，冷却时，分子最终会固定不再移动，从而造成无法再自行分布。这特别适用于塑料，塑料通常具有部分结晶属性，因为其一部分会形成一种类型的晶格。非晶态材料通常附着有外来分子，这些外来分子会干扰形成基本材料的晶格。例如：基于这一原理的玻璃非晶态结构。

光的吸收基于晶格的共振激发。故此，晶格是不透明的。由于没有晶格就不会发生吸收现象，所以非晶态材料大多为透明的。如果非晶态材料不是透明的，则其大多含有结晶区域，例如：结晶材料的混合物。

大多可以通过熔体的冷却速度来确定其为晶态或非晶态固体。如果冷却速度极快，则分子没有时间在凝固为晶格之前进行排列，故此其保持为非晶态。

Ⅷ 非晶态金属的合金成分

形成非晶态的合金，大致可以分为两大类：一种是过渡族金属-类金属系，其类金属的组分约占15～25at%；另一种金属-金属系，其溶质金属的组分一般约占25～50at%。然而，有些超出这个成分范围的合金在急冷下也能形成非晶态的结构。根据计算机模拟结果，甚至纯金属也可用原子沉积法或在大于 1012K/s冷却速率下用熔体急冷法得到非晶态金属。金属合金形成非晶态的难易程度常称之为玻璃形成倾向。它视合金的成分不同，差异很大。从临界冷却速率理论考虑，合金的约化玻璃转变温度Trg(即玻璃转变温度Tg与合金熔化温度Tm之比Tg/Tm）越大，抑制结晶成核长大而形成非晶态所要求的临界冷却速率就越小，也就越容易形成非晶态。绝大多数非晶态合金的Trg都在0.4～0.6范围内，而实际得到的非晶态合金一般也都是在深共晶成分附近或熔点相对较低的合金成分上。从原子尺寸考虑，非晶态合金中两种组元原子半径（r1和r2）之比需满足r1/r2<0.88，或r1/r2>1.12的条件。从金属电子论角度出发，把非晶态金属当作近自由电子固体来处理，满足2kF=qp(kF为费密波矢之模，qp为结构因子第一峰的倒易距离）条件的合金成分，所形成的非晶态相比较稳定。