【摘要】:如何在原子结构、热力学及动力学层次上建立通用且可量化的非晶体形成能力的判据?非晶体形成能力和制备方面的研究对非晶合金尤其重要。微量掺杂虽对非晶材料,特别是非晶合金的形成能力、物理性能有巨大调控作用,但是这种调控作用的物理机制仍不清楚。三是探索全新制备非晶合金的方法和工艺,如是否能将激光3D打印方法应用到制备大块非晶合金上。这是由于在非晶合金领域,几次研究高潮都是全新制备非晶合金的方法引起的。
形成能力是非晶材料特有的问题。决定非晶体形成能力的物理因素有哪些?非晶体形成能力是否可以预测和设计?如何在原子结构、热力学及动力学层次上建立通用且可量化的非晶体形成能力的判据?有无办法提高非晶体的形成能力?这些是研究非晶体形成能力需考虑的问题。至今,人们已提出了各种类型的判据来判别玻璃形成能力。但还没有一个可量化的统一规则或理论。非晶体形成能力和制备方面的研究对非晶合金尤其重要。这方面的主要问题为:一是研究微量掺杂的作用。微量掺杂虽对非晶材料,特别是非晶合金的形成能力、物理性能有巨大调控作用,但是这种调控作用的物理机制仍不清楚。因此,认识微量掺杂对非晶结构的形成和动力学影响、建立探索非晶材料及其改性的高效微量掺杂是非晶材料领域的又一重要课题。二是如何才能在某些常用金属体系的块体非晶合金材料的制备上取得突破,获得具有优异非晶形成能力、便宜且应用潜力大的Al、Fe、Cu、Ti和Mg基等大块非晶材料。三是探索全新制备非晶合金的方法和工艺,如是否能将激光3D打印方法应用到制备大块非晶合金上。这是由于在非晶合金领域,几次研究高潮都是全新制备非晶合金的方法引起的。比如,Duwez在1960年用泼溅淬火法首次制得Au75Si25合金玻璃。这随即引起了人们对金属玻璃的研究兴趣。此外,与非晶材料复合化相关的界面匹配、工艺和方法等问题也是材料制备中的难题。
综上所述,人们目前对非晶的研究和理解犹如盲人摸象。这个领域还有诸多没有解决的问题,但这些问题既是挑战又是机会。(www.daowen.com)
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