責編 曉 丹
作為一種高性能金屬材料，非晶合金（金屬玻璃）的本質是一種凝固態的過冷液體，與傳統玻璃一樣，但非晶合金卻是冷卻到剛性狀態而未結晶的一種合金。相對於金屬晶體材料，金屬玻璃的物理性能、化學性能和力學性能均具有十分明顯的優勢。與同組分的金屬晶體材料相比，非晶合金具有高強度、高硬度、高韌性的力學性能。另外，非晶合金具有非常好的耐腐蝕、生物相容性以及軟磁性能等。正是由於具有這些優異的性能，非晶合金在航空、航天、機械、電子等眾多領域中擁有更加廣闊的應用空間。玻璃形成能力較高的Ti基或Ti-Cu基非晶合金中普遍的含有有毒元素Be或貴金屬元素Pd，這類非晶合金在工業應用中也相應地受到了限制。一些研究學者找到了不含有毒元素和貴金屬的Ti基或Ti-Cu基非晶合金材料，這類材料滿足「綠色」材料設計要求，有望在工業應用中作為結構材料得到大力發展。
陝西理工大學材料科學與工程學院王永善等歸納概括「綠色」材料的Ti基和Ti-Cu基大塊非晶的組分設計依據、玻璃形成能力和熱力學性能、力學性能以及應用前景及展望，為工業應用提供參考。相關研究成果在《熱加工工藝》2020年第49卷第22期中發表。
研究人員概述了Ti基和Ti-Cu基大塊非晶的組分設計依據、玻璃形成能力和熱力學性能、力學性能以及應用前景及展望。不含有毒元素Be和貴重Pd元素的Ti基和Ti-Cu基大塊非晶合金是一種新型的結構材料，因其具有優異的性能，可在精密儀器材料方面得到廣泛應用。對於如何提高Ti基Ti-Cu大塊金屬玻璃的熱穩定性，如何提高Ti基和Ti-Cu大塊非晶合金的玻璃形成能力的臨界尺寸，以及如何開發新型的大塊非晶合金複合材料等系列問題，均需要進行深入研究。開展Ti基大塊非晶合金複合材料組織熱穩定性及其對性能影響的研究，添加新的合金元素，提高材料的熱穩定性，使複合材料在高溫下使用，是一個全新的研究課題。在這些方面，研究對Ti基和Ti-Cu基大塊非晶合金的發展與實際應用具有重要的理論和現實意義。隨著塊體非晶製備尺寸不斷加大，成本不斷降低，應用領域也會不斷擴大；相關理論和實踐的日益成熟，必將擴展Ti基和Ti-Cu基大塊非晶合金在某些領域中實際應用的範圍。
該項工作得到了陝西理工大學博士啟動基金資助項目的支持。