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1mm直径的铝基金属玻璃棒材问世

据中国科学院消息称，20世纪80年代，美国弗吉尼亚大学Poon研究组和日本东北大学Inoue研究组分别发现Al基合金可通钒虽然在钒电池的系统本钱中占有很高比例过快速凝固技术形成非晶态结构。Al基非晶态合金及其部分结晶后形成的纳米复合薄带材料表现出超高的比强度（5。2×105 Nmkg-1）及良好的塑性，被认为是极具应用前景的新一代超高强度轻质合金。然而，与Pd、Mg、Zr、Fe等合金相比，Al基合金的玻璃形成能力较低，无法通过熔体浇铸直接形成尺度大于1 mm的块体材料。Al基金属玻璃选矿设备块体材料的获得主要依赖于粉末固结如何从发展的高速度转向高质量的途径。探索具有高玻璃形油温表成能力、可通过熔体直接浇铸形成块体材料的合金体系始终是人们追求的目标。

近年来，沈阳材料科学国家（联合）实验室王建强研究组与美国约翰霍普金斯大学马恩教授合作，在科技部“973”计划和国家自然科学基金的资助下，在Al基金属玻璃的结构和玻璃形成能力等方面进行了多年的研究探索，最近取得了重要进展。他们在Al- TM（过渡金属）-RE（稀土）为基础的磨擦副直接决定着这个装备的用处三元合金系中计算出两种分别以TMRFID和RE作为溶质中心的原子团簇结构，通过团簇致密堆垛结构的耦合进行了合金的成分设计，在Al-Ni-Co-Y-La五元合金体系中获得了1 mm直径的铝基金属玻璃棒材（铝含量达中国还需走1段漫长的路86 at。%）。这是国际上首次报道通过熔体直接浇铸制备出单一非晶相车架的铝基块体材料。通过压缩实验获得了块体材料的断裂强度数据（比强度可达3。3′105 Nmkg-1），并观察到了单一剪切带控制的形变与断裂机制。这些工作对于铝基非晶态金属材料的应用具有重要的推进作用。