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hslining木蟲 (正式寫手)
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[交流]
【原創(chuàng)】大塊金屬玻璃性能大比拚
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本文摘自：http://www.sciencenet.cn/bbs/showpost.aspx?id=51864 大塊金屬玻璃具有優(yōu)異的高強度，高硬度，高彈性極限，但抗damage tolerance能力差 [表現(xiàn)為無拉伸DUCTILITY（這里不談復(fù)合材料），疲勞性能差，低斷裂韌性等]。 下面將各體系的大塊非晶性能作一對比（不完全）： 1）Pd/Pt/Au-BMGs：玻璃形成能力強（最大可達72mm)， 研究歷史悠久，過冷液態(tài)區(qū)很寬，顯示很好的壓縮塑性和比較高的斷裂韌性（參見Caltech的PRL PAPER）；缺點是Pd/Pt/Au貴，可以用于做首飾，香水瓶等（不差錢的人還是買的起的）； 2）Zr-BMGs，研究最多的非晶體系(CALTECH1993年發(fā)表于APL的文章已經(jīng)被引用1400-1500次），玻璃形成能力強（如含Be的可直接形成GLASSY INGOT), 含Al and/or Be的體系顯示高PROCESSING PROPERTIES，有一定的斷裂韌性，具有寬過冷液態(tài)區(qū)，這一體系已經(jīng)有應(yīng)用；缺點是Be大家不喜歡（當然也有不含Be的Zr-BMGs），這一BMG體系可直接進行機加工； 3）Y-BMGs, 玻璃形成能力極強（可以參見UVa發(fā)表在APL上的文章），缺點是很脆（斷裂面可以當鏡子用，呵呵）； 4）Mg-BMGs， 特點是輕質(zhì)，高玻璃形成能力（最大可達25 mm)，高強度（GPa級）,缺點是很脆（改進ing，目前好象還沒有〉1 % COMPRESSIVE PLASTICITY的報導(dǎo)，使用低高徑比獲得大壓縮塑性不算），玻璃轉(zhuǎn)變和晶化溫度低。有的Mg非晶條帶很DUCTILE，可作為laminates 中增強相； 5）Fe-BMGs（不談磁性BMGs): 由于強度可達4 GPa， 硬度可達12GPa， 無磁性，所以耐磨性能極高； 抗腐蝕性能極好（與Ni合金比，數(shù)量級提高），同時玻璃轉(zhuǎn)變和晶化溫度很高，晶化后很容易得到納米材料（ 6) Ca-BMGs: 密度極低（水密度的兩倍不到），形成能力可達cm級，是本人所見到的最差的BMG材料，有些Ca-BMGs扔到水里就溶解掉了或在空氣中就氧化成黑色粉體； 7）Ti-BMGs: 含Be的可以形成GLassy ingot， 機械性能與Zr-BMGs有一拼，發(fā)展低Be或無Be Ti-BMGs是一方向； 8）RE-BMGs（我國是稀土大國，生產(chǎn)量占世界80%以上): 很好的玻璃形成能力（據(jù)一大師講70年代就有稀土基BMG），所有的稀土元素應(yīng)該都可以形成BMGs，缺點是脆，功能性開發(fā)是方向。 9) Al-system: 輕質(zhì)，高強（GPa），玻璃形成能力差 (Al-MGs是1988年UVa研究準晶材料時所帶來的副產(chǎn)品，偶然發(fā)現(xiàn)的），Al-BMGs 開發(fā)極具挑戰(zhàn)性，其應(yīng)用前景非常光明。 10) Hf-BMGs: 高密度是其主要特點，有利于增強破甲能力？ 歡迎大家就這一主題展開討論和補充。Cu-BMGs，磁性BMGs, 腐蝕，氧化，微成型..................... [ Last edited by hslining on 2009-9-10 at 14:08 ] |
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 金屬玻璃宏觀力學行為 |
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