據(jù)中國科學院消息稱，20世紀80年代，美國弗吉尼亞大學Poon研究組和日本東北大學Inoue研究組分別發(fā)現(xiàn)Al基合金可通過快速凝固技術(shù)形成非晶態(tài)結(jié)構(gòu)。Al基非晶態(tài)合金及其部分結(jié)晶后形成的納米復合薄帶材料表現(xiàn)出超高的比強度（5.2×105Nmkg-1）及良好的塑性，被認為是極具應(yīng)用前景的新一代超高強度輕質(zhì)合金。然而，與Pd、Mg、Zr、Fe等合金相比，Al基合金的玻璃形成能力較低，無法通過熔體澆鑄直接形成尺度大于1mm的塊體材料。Al基金屬玻璃塊體材料的獲得主要依賴于粉末固結(jié)的途徑。探索具有高玻璃形成能力、可通過熔體直接澆鑄形成塊體材料的合金體系始終是人們追求的目標。
近年來，沈陽材料科學國家（聯(lián)合）實驗室王建強研究組與美國約翰霍普金斯大學馬恩教授合作，在科技部“973”計劃和國家自然科學基金的資助下，在Al基金屬玻璃的結(jié)構(gòu)和玻璃形成能力等方面進行了多年的研究探索，最近取得了重要進展。他們在Al-TM（過渡金屬）-RE（稀土）為基礎(chǔ)的三元合金系中計算出兩種分別以TM和RE作為溶質(zhì)中心的原子團簇結(jié)構(gòu)，通過團簇致密堆垛結(jié)構(gòu)的耦合進行了合金的成分設(shè)計，在Al-Ni-Co-Y-La五元合金體系中獲得了1mm直徑的鋁基金屬玻璃棒材（鋁含量達86at%）。這是國際上首次報道通過熔體直接澆鑄制備出單一非晶相的鋁基塊體材料。通過壓縮實驗獲得了塊體材料的斷裂強度數(shù)據(jù)，并觀察到了單一剪切帶控制的形變與斷裂機制。這些工作對于鋁基非晶態(tài)金屬材料的應(yīng)用具有重要的推進作用。
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