金屬玻璃是一種非晶態合金，所謂非晶態合金是指將熔融合金以大于每秒一百萬度的冷卻速度進行超急冷凝固，其原
子在凝固過程中來不及按周期排列，形成了一種長程無序的非結晶狀態，與一般狀態下金屬材料的原子排列呈周期性和雙
稱性有所區別，金屬玻璃中的原子都呈隨機排列。近年來金屬玻璃在電子科技、軍事建設等領域都有廣泛的應用。
1、金屬玻璃的性能優勢
(1)原子堆積形式
一種材料的性能取決于其主要結構，金屬玻璃內部主要以金屬材料為組成框架，原子堆積結構為長程無序的亞穩態金
屬材料，這里的長程無序不是一般意義上講的雜亂無章，沒有規律可循，而是急速的冷卻使材料有序系統的對稱性遭到破
壞進而形成一種不完要不連續的有序狀贏，實際其內部存存短程有序。
(2)力學性能及其他性能
這種結構使金屬坡璃具有比金屬還向的強度，金厘坡璃是一種早有業穩液態結構的金屬，對干一般的長程有序的金屬
而言，材料的力學性能在很大程度上取決干金屬中缺陷的數量和分布，而金屬玻璃的結構與穩定性主要取決干組成原子之
間的鍵能和電子狀態。從能量層面來看，由干其內部原子排列的無序性結構，金厘玻璃中的大部分原子都外干能量受阻礙
狀態，與其同成分的晶態材料相比，金屬玻璃具有更高的吉布斯自由能，導致了金屬玻璃具備亞穩態性能。
除此之外，在具有優越的強度的同時，金厘玻璃述具備一定的制性，滿足一定抗沖擊和切削加了要求，可用作高耐磨
磁觸頭使用，有望取代耐磨鋼成為新型功能材料，金屬玻璃一般具有較高的電阻率，可制成金屬玻璃電器，具有高陽
值、體積小、溫度系數小、耐高溫高壓特點，能有效降低電量損耗提高使用效率。磁性方面，由于金屬玻璃原子的無序性
使其是需要很小的外磁場就能被磁化，因而是優越的磁性材料，其中鐵基金屬玻璃還有高的磁致伸縮性能，可以考虛作頭
永磁性材料使用。鐵磁金屬玻璃就是一種具有良好韌性、耐腐蝕性并且組織均勻極易被磁化的非晶合金。
2、金屬玻璃的制備
制備金屬坡璃所選用的原材料一般采用具有較高純度的元素或中間合金，將其罟干有惰性氣體(氙氣、氦氣、氨氣等
保護的氛圍中，利用電弧熔煉或感應熔煉的方法將一定配比的原材料熔煉成型，形成母合金。
(1)金屬玻璃粉末的制備
①球磨法
將母合金或原材料通過高速球度的方法制備且有微米尺寸的金屬玻璃粉末，將金屬玻璃粉末材料放在高能球磨機內進
行球磨，粉體被磨球介質反復碰撞，承受沖擊，前切，摩擦和壓縮多種力的作用，被重復性擠壓，變形 斷型及再擠壓變
形。球磨初期，粉末具有一定的塑性，粉體產生塑性變形，經冷焊合而形成復合粉，經過進一步球磨，粒子變硬，塑性下
降，大的復合顆粒很容易產生型紋，被磨球碰撞破碎，此時粒子惶合與斷型破碎的趨墊平衡，粒子尺寸恒定在一個較容的
范圍內，粒子表面活性增強，復合粉組織結構細化并發生擴散和固態反應而形成合金粉。一般金屬玻璃粉體顆粒的尺寸約
為100nm-50um。
②霧化法
將母合金放干石英管(用二氧化磚制造的特種工業技術玻璃)中，通過電磁盛應加熱熔化，利用噴零器噴嘴的原理，用
高樂后諫噴射氣流通討噴嘴將熔體霧化，再經討氣體冷卻得到金原坡璃粉。
(2)塊體金屬玻璃的制備
用電弧將母合金再次熔化，熔化后的流體通過傾斜澆濤或者吸鑄到銅模單中從而得到毫米級其至厘米級尺寸的棒狀或
板狀塊體非晶合金的制備過程，
(3)金屬玻璃條帶的制備
將母合金放于石英管或石墨管中，通過電破感應加熱將母合金車新熔化后，利用氣壓將熔體噴射到高速旋轉的銅輪表
面，表面線速度一般為10-50m/s。這樣可以制備厚度約為10-70pm，長度可達數十米甚至數百米的條帶金屬玻璃樣品。
3、金屬玻璃的實際應用
(1)金屬玻璃高爾夫球桿桿頭
高爾夫球桿是高爾夫球運動中的基本裝備，目前市面上的高爾夫球桿主要為鈦合金，相比于鈦合金，金屬玻璃可以用
來做回爾夫球棍的棍頭的原因，其硬度是鈦合金棍頭的兩倍，彈性是鈦合金的四倍。經檢驗表明它能將百分之九十的沖擊
力傳給高爾夫球，但是對于鈦合金來說，只能傳遞百分之七十的沖擊力，相同重量的金屬玻璃有更高的強度，所以能做成
多種形狀的高爾夫球棍的棍頭。
(2)金屬玻璃在電子科技領域的應用
大塊金屬玻璃具備優良的軟磁性能，可作為手機中的脈沖變壓器使用。其他少數軟磁性金屬玻璃已被廣泛應用干傳感
器以及變壓器鐵芯等領域。另外，利用大塊金屬玻璃的超強的期性，可以將其加工為尺寸微小的精密零件，主要應用干微
電機系統，這種金屬玻璃還可作為電力變壓器的理想材料，金屬玻璃的電阻率很高，電陽溫度系數很低，耐蝕性好，對銅
的熱電勢小，且易于制備，價格低廉，是一種優良的、制造小型化器件用的精密電阻材料。以Cu-Zr系的金屬玻璃為例，在
從室漏到玻璃轉變點的溫度范圍內，該金屬坡璃的電陰與溫度的關系已有系統的研究。它們的室潟電陰率都較高，草八種
成份合金的電阻溫度系數在較寬的溫度范圍內都具有很小的數值。但由于技術及成本原因，金屬玻璃在該領域還不能得到
廣泛應用。
(3)金屬玻璃在軍事中的應用
國外研究人員正在考慮如何將金屬玻璃的超強度和磁性應用于穿甲炮彈等軍事武器上，一旦這種炮彈研制成功，其將
具備超強的穿透能力并不會像普通彈頭一樣在和物體沖擊后呈現蘑菇狀，關鍵問題在于現在的科技還不能滿足制造出大型
的金屬玻璃塊，這就給其研發進程帶來難度。
4、結語
隨著科技的不斷進步和工業現代化程度不斷提高，金屬玻璃的研究取得了飛速的進展，同時，人們對該材料的性能要
求也逐步增高，金屬坡璃這個材料的新寵兒在社會生活中的地位越來越重要，由干技術成本等因素的影響，目前這一材粗
還未得到更加廣泛的使用，在生活中還未大量普及，只應用于較少的高尖端科技領域，在目前條件下，要求我國相關單位
企業加快科研步伐，提高技術水平以便與世界領先技術接軌并應用于生產實際當中。
