块体合金纳米材料的形成和结构研究<%=id%>

    金属纳米材料具有独特的结构特征和物理、力学及化学性能，应用潜力巨大。因此，这类材料的研究在学术与应用上都得到了广泛重视。对纳米材料结构和性能的进一步认识在很大程度上取决于高质量纳米材料的制备。只有在获得全致密、界面清洁、颗粒小（界面所占比例大）和三维大尺寸块状纳米材料的基础上才有可能准确测量和研究纳米材料的各种性能。但到目前为止，仍然无法直接制取大块状纳米金属材料，从而影响了对其性能与结构的精确和系统研究，也严重影响和限制了这类材料的应用范围。如何获得大块状纳米合金材料是材料领域的一个重大难题。
    九十年代以来，人们开发出大块非晶合金。这些非晶合金由常用金属元素组成，尺寸最大达10多厘米直径、重达几十公斤，所需冷却速率和工艺接近常规的凝固方法。这类块状非晶合金体系具有如下特点：
    1．具有很宽的过冷液相区；
    2．在过冷液相区原子移动缓慢，粘滞系数大，即晶体形核、长大速率比一般的合金熔体慢得多，易控制。
    3．实验证据表明大块非晶合金是由0.5-2nm的具有五次对称性的二十面体微小颗粒组成，其微结构适合于用微晶结构模型描述，通过合适的热处理，可获得高强度的、有纳米准晶颗粒组成的纳米材料；
    4．在晶化前发生相分离。这些特点使得这类多组元合金系可通过对其熔态合金形核和长大的控制，直接获得块体纳米材料或块体非晶基纳米复台材料成为可能。另外也可通过大块非晶合金的晶化获得纳米材料。块体纳米材料将为深入研究凝聚态物理的许多基本问题提供了新的材料和途径。

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