金属玻璃纳米晶化机制研究进展.PDFVIP

第３３卷　第５期 中国材料进展 Ｖｏｌ３３　Ｎｏ５ 　 ２０１４年５月 ＭＡＴＥＲＩＡＬＳＣＨＩＮＡ Ｍａｙ２０１４ 金属玻璃纳米晶化机制研究进展 刘雄军 （北京科技大学 新金属材料国家重点实验室，北京 １０００８３） 摘　要：金属玻璃是一类具有结构和功能应用前景的新型金属材料，是目前物理和材料学科最为活跃的研究领域之一。由于 处于热力学亚稳态，金属玻璃在合适的外界条件下会自发地向相应的晶态相发生转变，导致晶化事件的发生。研究金属玻璃 的纳米晶化不仅有重要的科学意义，同时也可对金属玻璃的应用提供理论指导。简要介绍了目前几种代表性的金属玻璃纳米 晶化微观机制：经典形核理论、基于耦合通量模型的形核机制、基于相分离的纳米晶形核长大机制、有序原子集团沉积机 制、非经典形核理论、大过冷度条件下纳米晶化的微观机制等，同时结合作者课题组近年来在这方面的研究进展，对各种机 制进行了评述，最后对未来金属玻璃纳米晶化机制研究中需要重视的几个问题进行了简单展望。 关键词：金属玻璃；非晶合金；纳米晶化；微观机制 中图分类号：Ｏ７９４　　文献标识码：Ａ　　文章编号：１６７４－３９６２（２０１４）０５－０２８９－１１ ＰｒｏｇｒｅｓｓｉｎＵｎｄｅｒｓｔａｎｄｉｎｇＮａｎｏｃｒｙｓｔａｌｌｉｚａｔｉｏｎ ＭｅｃｈａｎｉｓｍｏｆＭｅｔａｌｌｉｃＧｌａｓｓｅｓ ＬＩＵＸｉｏｎｇｊｕｎ （ＳｔａｔｅＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｆｏｒＡｄｖａｎｃｅｄＭｅｔａｌｓａｎｄＭａｔｅｒｉａｌｓ，ＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄ ＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＢｅｉｊｉｎｇ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００８３，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｍｅｔａｌｌｉｃｇｌａｓｓｅｓ，ａｓａｎｅｗｃｌａｓｓｏｆｍｅｔａｌｌｉｃｍａｔｅｒｉａｌｓｗｉｔｈｐｏｔｅｎｔｉａｌａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｉｎｓｔｒｕｃｔｕｒａｌａｎｄｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ ａｓｐｅｃｔｓ，ａｒｅｏｎｅｏｆｔｈｅｈｏｔｔｅｓｔｔｏｐｉｃｓｉｎｔｈｅｆｉｅｌｄｏｆｐｈｙｓｉｃｓａｎｄｍａｔｅｒｉａｌｓｓｃｉｅｎｃｅ．Ｓｉｎｃｅｔｈｅｙａｒｅｍｅｔａｓｔａｂｌｅｔｈｅｒｍｏｄｙｎａｍ ｉｃａｌｌｙ，ｍｅｔａｌｌｉｃｇｌａｓｓｅｓａｌｗａｙｓｔｒａｎｓｆｏｒｍｉｎｔｏｔｈｅｉｒｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅｃｏｕｎｔｅｒｐａｒｔｓｓｐｏｎｔａｎｅｏｕｓｌｙｕｎｄｅｒｓｏｍｅｓｕｉｔａｂｌｅｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ， ｌｅａｄｉｎｇｔｏｔｈｅｏｃｃｕｒｒｅｎｃｅｏｆｃｒｙｓｔａｌｌｉｚａｔｉｏｎｅｖｅｎｔ．Ｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｏｎｎａｎｏｃｒｙｓｔａｌｌｉｚａｔｉｏｎｏｆｍｅｔａｌｌｉｃｇｌａｓｓｅｓｎｏｔｏｎｌｙｉｓｏｆｓｃｉ ｅｎｔｉｆｉｃｉｍｐｏｒｔａｎｃｅ，ｂｕｔａｌｓｏｏｆｆｅｒｓｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌｇｕｉｄａｎｃｅｆｏｒａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｏｆｔｈｅｓｅｍａｔｅｒｉａｌｓ．Ｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ，ｗｅｇｉｖｅａｂｒｉｅｆｒｅ ｖｉｅｗｏｆｓｅｖｅｒａｌｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｖｅｍｉｃｒｏｍｅｃｈａｎｉｓｍｓｆｏｒｎａｎｏｃｒｙｓｔａｌｌｉｚａｔｉｏｎｏｆｍｅｔａｌｌｉｃｇｌａｓｓｅｓ，ｉｎｃｌｕｄｉｎｇｃｌａｓｓｉｃａｌｎｕｃｌｅａｔｉｏｎ ｔｈｅｏｒｙ，ｎｕｃｌｅａｔｉｏｎｍｅｃｈａｎｉｓｍｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｌｉｎｋｅｄｆｌｕｘｍｏｄｅｌ，ｎｕｃｌｅａｔｉｏｎａｎｄｇｒｏｗｔｈｍｅｃｈａｎｉｓｍａｓｓｏｃｉａｔｅｄｗｉｔｈｐｈａｓｅ ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ，ｃｌｕｓｔｅｒｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎｍｉｃｒｏｍｅｃｈａｎｉｓｍ，ｎｏｎｃｌａｓｓｉｃａｌｎｕｃｌｅａｔｉｏｎｔｈｅｏｒｙ，ａｎｄｎａｎｏｃｒｙｓｔａｌｌｉｚａｔｉｏｎｍｉｃｒｏｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｕｎｄｅｒａｌａｒｇｅｒｕｎｄｅｒｃｏｏｌｉｎ