非晶态与准晶材料.ppt

第六章第六章 非晶态与准晶材料非晶态与准晶材料6.1 非晶态材料6.2 准晶材料 本章内容本章内容一一一一. . . .非晶态材料的结构非晶态材料的结构非晶态材料的结构非晶态材料的结构1 1 1 1 有序态和无序态有序态和无序态有序态和无序态有序态和无序态 根根据据组组成成物物质质的的原原子子模模型型，，自自然然界界中中物物质质状状态态分分为为有有有有序序序序结结结结构构构构和和无序结构无序结构无序结构无序结构两大类l 晶晶体体————有有序序结结构构，，平平行行六六面面体体作作为为结结构构基基胞胞，，用用这这个个平平行行六六面面体体可可以以布布满满整整个个空空间间晶晶体体的的阵阵点点构构成成有有规规则则的的三三维维周周期期点阵，具有平移对称性点阵，具有平移对称性l 特点：长程有序，短程有序特点：长程有序，短程有序 6.1 非晶态材料非晶态材料l气体气体、、液体液体——无序结构无序结构无序结构无序结构 气体气体特点：长程无序，短程无序特点：长程无序，短程无序 液体特点：长程无序，短程有序液体特点：长程无序，短程有序 非非非非晶晶晶晶态态态态是是是是介介于于晶晶体体和和液液体体之之间间有有序序度度的的一一种种聚聚集集态态。

它它不不像像晶晶态态物物质质在在三三维维空空间间具具有有周周期期性性和和平平移移对对称称性性，，非非晶晶是是长长程程无无序序的的但但由由于于原原子子间间的的相相互互关关联联作作用用，，使使每每个个原原子子在在几几纳纳米米-几几十十纳纳米米内内，，与与邻邻近近原原子子在在化化学学键键长长、、键键角角与与晶晶体体相相似似，，称称为为类类晶晶区区，，因因此此非非晶晶具具有有短短程程有有序序的的特特点点非非晶晶态态材材料料不不同同于于液液体体，，类类晶晶区区不不能能移移动动，，没没有有流流动动性性这这样的材料成为非晶态材料样的材料成为非晶态材料2 2 非晶态材料的基本定义非晶态材料的基本定义非晶态材料的基本定义非晶态材料的基本定义 特点：长程无序，短程有序特点：长程无序，短程有序非非晶晶态态固固体体中中的的无无序序并并并并不不不不是是是是绝绝绝绝对对对对的的的的“ “混混混混乱乱乱乱” ”，，而而是是破破坏坏了了有有序序系系统的某些对称性，形成了一种统的某些对称性，形成了一种有缺陷有缺陷有缺陷有缺陷、、不完整的短程有序不完整的短程有序不完整的短程有序不完整的短程有序非晶非晶晶体晶体3 比较气态、液态、非晶态、晶态中原子分布比较气态、液态、非晶态、晶态中原子分布原子径向分布函数原子径向分布函数：：以某原子中心作为原点：以某原子中心作为原点：p p0 0：单位体积中原子的平均个数：单位体积中原子的平均个数 即平均数值密度即平均数值密度p(rp(r):):离原点离原点r r处的平均数值密度处的平均数值密度g(rg(r):):离原点离原点r r处处原子出现的几率原子出现的几率气体气体短程无序，长程无序短程无序，长程无序晶体晶体短程有序，长程有序短程有序，长程有序液体液体非晶非晶可以看出，非晶态的分布函数与完全无序分布的气态和长可以看出，非晶态的分布函数与完全无序分布的气态和长程有序的晶态的分布函数差别很大，与液态相似。

这说明非程有序的晶态的分布函数差别很大，与液态相似这说明非晶态在结构上与液态相似晶态在结构上与液态相似，，原子排列是短程有序原子排列是短程有序的非晶态的非晶态的第一峰更尖，说明非晶态的短程有序比液态更突出从总的第一峰更尖，说明非晶态的短程有序比液态更突出从总体结构上非晶态是体结构上非晶态是长程无序长程无序的，在宏观上可将其看作均匀、的，在宏观上可将其看作均匀、各向同性的各向同性的4 4 4 4 非晶态材料在微观结构特征：非晶态材料在微观结构特征：非晶态材料在微观结构特征：非晶态材料在微观结构特征：(1(1) )只存在小区间范围内的只存在小区间范围内的短程有序短程有序短程有序短程有序，在近程或次近，在近程或次近邻的原子间的键合（如配位数、原子间距、键角、邻的原子间的键合（如配位数、原子间距、键角、键长等）具有某种规律性，但没有长程序结构键长等）具有某种规律性，但没有长程序结构(2) 非非晶晶态态材材料料的的电电子子衍衍射射是是漫漫散散的的中中心心衍衍射射斑斑点点X X射射线线衍衍射射图图上上非非晶晶没没有有特特征征峰峰但但由由于于短短程程有有序序，，仍仍存存在在择择优优性性衍衍射射，，出出现非晶态馒头峰。

现非晶态馒头峰非晶体的电子衍射花样非晶体的电子衍射花样单晶是一套排列整齐的衍射斑点，单晶是一套排列整齐的衍射斑点，斑点分布在平行四边形斑点分布在平行四边形网络格点上网络格点上多晶是取向不同的几套衍射斑点（晶粒变小，多晶是取向不同的几套衍射斑点（晶粒变小，成环），非晶没有环成环），非晶没有环a)单晶体单晶体 (b)多晶体多晶体I气体：近程无序，远程无序，气体：近程无序，远程无序，在进行在进行X X射线分析时，只能得到射线分析时，只能得到一条近乎水平的衍射背底谱线一条近乎水平的衍射背底谱线非晶体材料：近程有序，远程无序，非晶体材料：近程有序，远程无序，由于近程原子的有序排列，由于近程原子的有序排列，在配位原子密度较高原子间距对应的在配位原子密度较高原子间距对应的 2θ 附近产生非晶散射峰附近产生非晶散射峰近程原子近程原子有序度有序度越高，则配位原子密度较高，原子间距对应的越高，则配位原子密度较高，原子间距对应的非晶散射峰越强，且散射峰越窄非晶散射峰越强，且散射峰越窄I2θ理想晶体：短程有序，长程有序，理想晶体：短程有序，长程有序，衍射谱线是布拉格方向对衍射谱线是布拉格方向对应的应的 2θ 处产生没有宽度的衍射线条。

处产生没有宽度的衍射线条 实实际际晶晶体体：：由由于于存存在在晶晶体体缺缺陷陷等等破破坏坏晶晶体体完完整整性性的的因素，导致衍射谱线的峰值强度降低，峰形变宽因素，导致衍射谱线的峰值强度降低，峰形变宽 （（3 3）非晶材料在电子显微镜下看不到晶粒间界、晶格）非晶材料在电子显微镜下看不到晶粒间界、晶格缺陷等形成的衍衬反差缺陷等形成的衍衬反差4 4）任何体系的非晶态固体与其对应的晶态材料相）任何体系的非晶态固体与其对应的晶态材料相比，都是亚稳态当温度升高时，在某个很窄的温比，都是亚稳态当温度升高时，在某个很窄的温度区间，原子重排会发生明显的结构相变度区间，原子重排会发生明显的结构相变  由由由由于于于于目目目目前前前前还还还还不不不不能能能能唯唯唯唯一一一一并并并并精精精精确确确确的的的的确确确确定定定定非非非非晶晶晶晶固固固固体体体体中中中中原原原原子子子子的的的的三三三三维维维维排排排排列列列列情情情情况况况况，，，，故故故故只只只只能能能能采采采采用用用用模模模模型型型型方方方方法法法法勾勾勾勾画画画画可可可可能能能能的的的的原原原原子子子子排排排排布布布布，，，，然然然然后后后后将将将将由由由由模模模模型型型型得得得得出出出出的的的的性性性性质质质质与与与与实实实实验验验验比比比比较较较较，，，，再再再再据据据据此此此此修修修修改改改改模模模模型型型型，，，，最最最最终终终终确确确确定定定定非非非非晶晶晶晶固固固固体体体体的的的的组组组组成成成成，，，，并并并并由由由由建建建建立立立立的的的的模模模模型型型型来来来来讨讨讨讨论论论论非非非非晶晶晶晶态态态态固固固固体体体体的的的的微观结构。

我们在此只介绍两种微观结构我们在此只介绍两种微观结构我们在此只介绍两种微观结构我们在此只介绍两种简单简单简单简单流行的结构模型流行的结构模型流行的结构模型流行的结构模型二二. .非晶态材料的结构模型非晶态材料的结构模型 1 1 1 1 微晶模型微晶模型微晶模型微晶模型 微晶模型的基本思想是：微晶模型的基本思想是：微晶模型的基本思想是：微晶模型的基本思想是：ØØ大大大大多多多多数数数数原原原原子子子子与与与与其其其其最最最最近近近近邻邻邻邻原原原原子子子子的的的的相相相相对对对对位位位位置置置置与与与与晶晶晶晶体体体体情情情情形形形形完完完完全全全全相相相相同，这些原子组成一百至数百同，这些原子组成一百至数百同，这些原子组成一百至数百同，这些原子组成一百至数百nmnmnmnm的晶粒的晶粒的晶粒的晶粒，体现了短程有序体现了短程有序体现了短程有序体现了短程有序ØØ长程有序性消失主要是因为这些微晶取向杂乱、无规长程有序性消失主要是因为这些微晶取向杂乱、无规长程有序性消失主要是因为这些微晶取向杂乱、无规长程有序性消失主要是因为这些微晶取向杂乱、无规则则则则 2 2 硬球无规堆积模型硬球无规堆积模型硬球无规堆积模型硬球无规堆积模型基本思想：基本思想：Ø视原子为一直径不可压缩的钢球；视原子为一直径不可压缩的钢球；Ø球近可能紧密堆积，排列无规则；球近可能紧密堆积，排列无规则；Ø结构中不包含可以容纳一个球的间隙；结构中不包含可以容纳一个球的间隙；Ø任两球间间距大于球直径的五倍；任两球间间距大于球直径的五倍；Ø球与球之间关系性很弱。

球与球之间关系性很弱Ø硬球随即密堆时，存在五种多面体，多面体每个面均为硬球随即密堆时，存在五种多面体，多面体每个面均为三角形Ø这五种多面体堆积时，这五种多面体堆积时， 按一定的几率出现，从而构成短按一定的几率出现，从而构成短程有序，长程无序的非晶态固体程有序，长程无序的非晶态固体类型数目百分比 体积百分比四面体四面体四面体四面体八面体八面体八面体八面体三角柱（三角柱（三角柱（三角柱（3 3 3 3个半个半个半个半 八面体）八面体）八面体）八面体）阿基米德阿基米德阿基米德阿基米德 反棱柱（反棱柱（反棱柱（反棱柱（2 2 2 2个半八面体）个半八面体）个半八面体）个半八面体）四角十二面体四角十二面体四角十二面体四角十二面体73%20.3%3.2%0.4%3.1%48.4 %26.9 %7.8 %2.1 %14.8 %(a)(a)四面体四面体四面体四面体(b)(b)八面体八面体八面体八面体(c)(c)三角柱（三角柱（三角柱（三角柱（3 3个半个半个半个半 八面体）八面体）八面体）八面体）(d)(d)阿基米德阿基米德阿基米德阿基米德 反棱柱（反棱柱（反棱柱（反棱柱（2 2个半八面体）个半八面体）个半八面体）个半八面体）(e)(e)四角十二面体四角十二面体四角十二面体四角十二面体三三. .非晶态材料的制备非晶态材料的制备 微观结构微观结构微观结构微观结构————————有序性低；有序性低；有序性低；有序性低； 热力学热力学热力学热力学————————非晶态的混乱度大于晶态，自由能要高，非晶态的混乱度大于晶态，自由能要高，非晶态的混乱度大于晶态，自由能要高，非晶态的混乱度大于晶态，自由能要高， 因而是一种亚稳态。

因而是一种亚稳态因而是一种亚稳态因而是一种亚稳态 制备非晶态的过程就是防止结晶的过程制备非晶态的过程就是防止结晶的过程制备非晶态的过程就是防止结晶的过程制备非晶态的过程就是防止结晶的过程非晶态固体与晶非晶态固体与晶态固体相比态固体相比制备非晶态固体必须解决下述两个问题：制备非晶态固体必须解决下述两个问题：制备非晶态固体必须解决下述两个问题：制备非晶态固体必须解决下述两个问题：（（（（1 1）必须形成原子或分子混乱排列的状态；）必须形成原子或分子混乱排列的状态；）必须形成原子或分子混乱排列的状态；）必须形成原子或分子混乱排列的状态；（（（（2 2）必须将这种热力学上的亚稳态在一定的温度范围）必须将这种热力学上的亚稳态在一定的温度范围）必须将这种热力学上的亚稳态在一定的温度范围）必须将这种热力学上的亚稳态在一定的温度范围 内保存下来，使之不向晶态转变内保存下来，使之不向晶态转变内保存下来，使之不向晶态转变内保存下来，使之不向晶态转变  一般的非晶态形成存在气态、液态和固态三者之间的相互转变。

图一般的非晶态形成存在气态、液态和固态三者之间的相互转变图中中粗黑箭头粗黑箭头表示物态之间的平衡转变空心箭头表示非晶态转变表示物态之间的平衡转变空心箭头表示非晶态转变对对对对于于于于非非非非晶晶晶晶态态态态，，，，从从从从固固固固态态态态到到到到液液液液态态态态，，，，一一一一般般般般没没没没有有有有明明明明显显显显的的的的熔熔熔熔化化化化温温温温度度度度，，，，存存存存在一个玻璃化温度在一个玻璃化温度在一个玻璃化温度在一个玻璃化温度T Tg g1. 1. 1. 1. 非晶态固体的形成规律非晶态固体的形成规律非晶态固体的形成规律非晶态固体的形成规律 （（（（1 1 1 1）热力学规律）热力学规律）热力学规律）热力学规律玻璃化温度：玻璃化温度：玻璃化温度：玻璃化温度：T Tg g，，，，粘度相当于粘度相当于粘度相当于粘度相当于10101313泊时的温度泊时的温度泊时的温度泊时的温度热力学熔点热力学熔点热力学熔点热力学熔点：：：：T Tmm，，，，晶态材料固态到液态的转变温度晶态材料固态到液态的转变温度晶态材料固态到液态的转变温度晶态材料固态到液态的转变温度过冷度：过冷度：过冷度：过冷度：ΔTΔT，，，， ΔTΔT =T=Tmm－－－－T Tg g非非非非晶晶晶晶态态态态的的的的形形形形成成成成：：：：热热热热力力力力学学学学上上上上，，，，只只只只有有有有当当当当液液液液体体体体（（（（熔熔熔熔体体体体））））冷冷冷冷却却却却温温温温度度度度在在在在玻玻玻玻璃璃璃璃化化化化温温温温度度度度TgTgTgTg以以以以下下下下时时时时，，，，非晶态才趋于稳定。

非晶态才趋于稳定非晶态才趋于稳定非晶态才趋于稳定晶态物质从液态到固态的过程：晶态物质从液态到固态的过程：在液态环境下，随着温度的降低，首先形成临界晶核，在液态环境下，随着温度的降低，首先形成临界晶核，在扩散的作用下，晶核生长形成晶态材料在扩散的作用下，晶核生长形成晶态材料若要从液态的冷却中形成非晶态材料：若要从液态的冷却中形成非晶态材料：控制形成晶核控制形成晶核在液体凝固时要抑制晶体相的形核，要求熔体从熔点在液体凝固时要抑制晶体相的形核，要求熔体从熔点Tm以上以上凝固时，凝固时，快速快速越过晶体形成温度越过晶体形成温度Tm而进入而进入玻璃转化温度玻璃转化温度Tg，，这样液体的无序状态就被保存下来，成为非晶的固态这样液体的无序状态就被保存下来，成为非晶的固态 非晶态形成中需要考虑的因素：非晶态形成中需要考虑的因素：非晶态形成中需要考虑的因素：非晶态形成中需要考虑的因素：l l一一一一方方方方面面面面需需需需要要要要液液液液体体体体（（（（熔熔熔熔体体体体））））冷冷冷冷却却却却温温温温度度度度在在在在玻玻玻玻璃璃璃璃化化化化温温温温度度度度TgTgTgTg以以以以下下下下时时时时，，，，非晶态才能形成。

非晶态才能形成非晶态才能形成非晶态才能形成l l另一方面另一方面另一方面另一方面需要需要需要需要较高冷却速率较高冷却速率较高冷却速率较高冷却速率才能阻止成核和晶核生长才能阻止成核和晶核生长才能阻止成核和晶核生长才能阻止成核和晶核生长 （（（（2 2）动力学规律）动力学规律）动力学规律）动力学规律非晶态的形成看成是，成核和生长速率很小或一定的过冷度非晶态的形成看成是，成核和生长速率很小或一定的过冷度下所形成的结晶数很少下所形成的结晶数很少 以以以以 V VL L/ /V V=10=10-6-6为判据，为判据，为判据，为判据， 若达到此值，析出的晶体就可以检验出；若达到此值，析出的晶体就可以检验出；若达到此值，析出的晶体就可以检验出；若达到此值，析出的晶体就可以检验出； 若小于此值，结晶可以忽略，形成非晶态若小于此值，结晶可以忽略，形成非晶态若小于此值，结晶可以忽略，形成非晶态若小于此值，结晶可以忽略，形成非晶态。

单位时间单位时间单位时间单位时间t t内结晶的体积率表示为内结晶的体积率表示为内结晶的体积率表示为内结晶的体积率表示为：：：：V VL L/ /V V= πB= πBI I3 3t t4 4/3/3 B——B——成核速率成核速率成核速率成核速率 I—— I——晶体生长速率晶体生长速率晶体生长速率晶体生长速率 绘绘绘绘制制制制时时时时间间间间（（（（TimeTimeTimeTime））））- - - -温温温温度度度度（（（（TemperatureTemperatureTemperatureTemperature））））- - - -转转转转变变变变( ( ( (TransationTransationTransationTransation) ) ) )的的的的““““TTTTTTTTTTTT曲线曲线曲线曲线””””根根据据公公式式可可以以求求出出，，系系统统达达到到一一定定的的结结晶晶比比例例（（1010-6-6））））时时，，所对应的冷却时间及冷却温度。

所对应的冷却时间及冷却温度V VL L/ /V V= πB= πBI I3 3t t4 4/3/3 临界冷却速率：临界冷却速率：临界冷却速率：临界冷却速率：只有大于临界冷却速率才会形成非晶只有大于临界冷却速率才会形成非晶只有大于临界冷却速率才会形成非晶只有大于临界冷却速率才会形成非晶几种金属及合金的熔点几种金属及合金的熔点Tm、玻化温度、玻化温度Tg、临界冷却速度、临界冷却速度Rc2024/8/31非晶态合金非晶态合金Tm（（K））Tg（（K））Rc (K/s) NiFe91B9Co75Si15B10GeFe79Si10B11Ni75Si18B7Pd82Si18Pd77.5Cu6Si16.5172516281393121014191340107110154256007857508187826576533×10102.6×1073.5×1055×1051.8×1051.1×1052.8×104320四四. .非晶态材料制备非晶态材料制备要获得非晶态，最根本的条件是要有足够快的冷却速度为要获得非晶态，最根本的条件是要有足够快的冷却速度为要获得非晶态，最根本的条件是要有足够快的冷却速度。

为要获得非晶态，最根本的条件是要有足够快的冷却速度为了达到一定的冷却速度，已经发展了许多技术制备非晶态了达到一定的冷却速度，已经发展了许多技术制备非晶态了达到一定的冷却速度，已经发展了许多技术制备非晶态了达到一定的冷却速度，已经发展了许多技术制备非晶态材料的方法可归纳为三大类：材料的方法可归纳为三大类：材料的方法可归纳为三大类：材料的方法可归纳为三大类：物物物物质质质质三三三三态态态态从气态制备非晶从气态制备非晶从气态制备非晶从气态制备非晶真空蒸发真空蒸发真空蒸发真空蒸发磁控溅射磁控溅射磁控溅射磁控溅射气相沉积气相沉积气相沉积气相沉积从液态制备非晶从液态制备非晶从液态制备非晶从液态制备非晶粉末冶金法粉末冶金法粉末冶金法粉末冶金法从固态制备非晶从固态制备非晶从固态制备非晶从固态制备非晶液体急冷法液体急冷法液体急冷法液体急冷法气气气气相相相相沉沉沉沉积积积积：：：：气气气气相相相相反反反反应应应应的的的的生生生生成成成成物物物物无无无无规规规规则则则则地地地地沉沉沉沉积积积积在在在在过过过过冷冷冷冷的的的的基基基基片片片片上，上，上，上，从而形成非晶态从而形成非晶态从而形成非晶态从而形成非晶态。

2 2 2 2 从气态中制备非晶从气态中制备非晶从气态中制备非晶从气态中制备非晶溅溅溅溅射射射射法法法法：：：：将将将将样样样样品品品品先先先先制制制制成成成成多多多多晶晶晶晶或或或或研研研研成成成成粉粉粉粉末末末末，，，，压压压压缩缩缩缩成成成成型型型型，，，，进进进进行行行行预预预预浇浇浇浇作作作作为为为为溅溅溅溅射射射射靶靶靶靶在在在在真真真真空空空空或或或或充充充充氩氩氩氩气气气气的的的的密密密密闭闭闭闭空空空空间间间间，，，，用用用用各各各各种种种种不不不不同同同同的的的的工工工工艺艺艺艺将将将将靶靶靶靶材材材材中中中中的的的的原原原原子子子子或或或或离离离离子子子子以以以以气气气气态态态态形形形形式式式式离离离离解解解解出出出出来来来来，，，，然然然然后使它们无规则地沉积在冷却底板上，从而形成非晶态后使它们无规则地沉积在冷却底板上，从而形成非晶态后使它们无规则地沉积在冷却底板上，从而形成非晶态后使它们无规则地沉积在冷却底板上，从而形成非晶态上述方法制备非晶态材料的生长速率相当低，上述方法制备非晶态材料的生长速率相当低，一般只用来制备薄膜一般只用来制备薄膜液相急冷：液相急冷：液相急冷：液相急冷：将金属或合金加热熔融成液态，将金属或合金加热熔融成液态，将金属或合金加热熔融成液态，将金属或合金加热熔融成液态，液体以大于液体以大于液体以大于液体以大于10105 5℃℃℃℃/s/s的速度急冷，使液体中紊乱的原子排列保留下来，成的速度急冷，使液体中紊乱的原子排列保留下来，成的速度急冷，使液体中紊乱的原子排列保留下来，成的速度急冷，使液体中紊乱的原子排列保留下来，成为固体，即得非晶。

为固体，即得非晶为固体，即得非晶为固体，即得非晶制备各种非晶态金属和合金的主要方法之一制备各种非晶态金属和合金的主要方法之一制备各种非晶态金属和合金的主要方法之一制备各种非晶态金属和合金的主要方法之一2 2 2 2 从液体中制备非晶从液体中制备非晶从液体中制备非晶从液体中制备非晶 粉粉粉粉末末末末冶冶冶冶金金金金法法法法：：：：以以以以金金金金属属属属或或或或用用用用金金金金属属属属粉粉粉粉末末末末（（（（或或或或金金金金属属属属粉粉粉粉末末末末与与与与非非非非金金金金属属属属粉粉粉粉末末末末的的的的混混混混合合合合物物物物））））作作作作为为为为原原原原料料料料，，，，将将将将粉粉粉粉料料料料成成成成型型型型为为为为所所所所需需需需形形形形状状状状的的的的坯坯坯坯块块块块，，，，如如如如果烧结采取急冷降温的方法，就可以得到非晶材料果烧结采取急冷降温的方法，就可以得到非晶材料果烧结采取急冷降温的方法，就可以得到非晶材料果烧结采取急冷降温的方法，就可以得到非晶材料 粉末冶金是制造金属材料及复合材料的工艺技术粉末冶金是制造金属材料及复合材料的工艺技术粉末冶金是制造金属材料及复合材料的工艺技术。

粉末冶金是制造金属材料及复合材料的工艺技术2 2 2 2 从固体中制备非晶从固体中制备非晶从固体中制备非晶从固体中制备非晶1 1、力学性能、力学性能、力学性能、力学性能 五五. .非晶态材料性能非晶态材料性能高强度、高硬度：高强度、高硬度：非晶态的结构在宏观上是各向同性的，非晶态的结构在宏观上是各向同性的，没有晶态材料中常见的晶界和缺陷等各种局部不均匀这没有晶态材料中常见的晶界和缺陷等各种局部不均匀这样就使得非晶态材料具有很高的强度和硬度样就使得非晶态材料具有很高的强度和硬度高韧性：高韧性：非晶态材料中原子排列不规则，原字不是整齐的非晶态材料中原子排列不规则，原字不是整齐的排在晶面上，而是犬牙交错，这使得材料断裂需要较高的排在晶面上，而是犬牙交错，这使得材料断裂需要较高的能量，因而，韧性较大能量，因而，韧性较大表表 非晶态合金的机械性能非晶态合金的机械性能 2 2 2 2 耐蚀性能耐蚀性能耐蚀性能耐蚀性能非晶态材料比相同成分的晶态材料具有强得多的耐腐蚀性能非晶态材料比相同成分的晶态材料具有强得多的耐腐蚀性能主要因为主要因为:(1)非晶态的结构在宏观上是各向同性的，没有晶态材料中常见非晶态的结构在宏观上是各向同性的，没有晶态材料中常见的晶界和缺陷等各种局部不均匀，这使得腐蚀液无缝可钻。

的晶界和缺陷等各种局部不均匀，这使得腐蚀液无缝可钻2) 非晶态材料的自身活性较高，能够在表面迅速的形成钝化膜非晶态材料的自身活性较高，能够在表面迅速的形成钝化膜一旦钝化膜局部破裂能立即自动修复一旦钝化膜局部破裂能立即自动修复应用：耐腐蚀管道、电池电极、海底电缆等应用：耐腐蚀管道、电池电极、海底电缆等表表 非晶态合金和晶态不锈钢在非晶态合金和晶态不锈钢在1010％％FeClFeCl3 3··10H10H2 2O O溶液中的腐蚀速率溶液中的腐蚀速率  非非晶晶态态材材料料是是一一种种大大有有前前途途的的新新材材料料，，但但也也有有不不如如人人意意之之处处其其缺缺点点主主要要表表现现在在两两方方面面，，一一是是由由于于采采用用急急冷冷法法制制备备材材料料，，使使其其厚厚度度受受到到限限制制；；二二是是热热力力学学上上不不稳稳定定，，受热有晶化倾向受热有晶化倾向。