| 4.3 無(wú)機(jī)熔體與玻璃(11)
4.4.2 非晶態(tài)合金的結(jié)構(gòu)模型
常見(jiàn)的非晶合金的結(jié)構(gòu)模型有兩種。一是“微晶”無(wú)序模型，如圖4-28(a)所示。持這種觀(guān)點(diǎn)著認(rèn)為，非晶結(jié)構(gòu)中只有尺寸很小的、不超過(guò)1～1.9nm的微晶粒，所謂“微晶”不同于一般的晶體，而是帶有晶格變形的有序區(qū)域，在“微晶”中心質(zhì)點(diǎn)排列較有規(guī)律，愈遠(yuǎn)離中心則變形程度愈大，“微晶”分散在無(wú)定形介質(zhì)中。二是拓?fù)錈o(wú)序模型，如圖4-28(b)所示。持這種觀(guān)點(diǎn)者認(rèn)為非晶合金可以看作是一些均勻連續(xù)的、致密填充的、混亂無(wú)規(guī)的原子硬球的集合，即不存在微晶與周?chē)訛榫Ы缢珠_(kāi)的情況，在堆垛中沒(méi)有容納另一球的孔洞，同時(shí)，在相隔5個(gè)或更多球的直徑范圍內(nèi)，球的位置之間僅存在微弱的相關(guān)性。由于根據(jù)第二種模型所計(jì)算的結(jié)果與某些非晶合金實(shí)測(cè)結(jié)果（如RDF）相比，其一致性?xún)?yōu)于第一種模型，目前第二種模型應(yīng)用更為普遍。
4.4.3 非晶合金的特性
非晶合金材料是一類(lèi)新型的非晶材料，與普通晶態(tài)金屬材料相比，非晶合金材料在力學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)性質(zhì)和機(jī)械性能等方面都發(fā)生了顯著的變化。其新的奇異性能主要在以下幾方面。
非晶合金的特性主要包括：
①非晶合金具有比普通金屬更高的強(qiáng)度。在普通金屬中普遍存在位錯(cuò)，而位錯(cuò)在外加應(yīng)力的作用下很容易運(yùn)動(dòng)，這是金屬?gòu)?qiáng)度遠(yuǎn)低于其理論值的原因。有的研究者認(rèn)為位錯(cuò)是具有周期性點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)的晶體中的一種特有缺陷，在非周期性構(gòu)造的非晶合金中不應(yīng)存在位錯(cuò)。在非晶合金中不存在普通金屬中存在的晶界，非晶合金的高強(qiáng)度可能與此有關(guān)。表 4-4列出了一些非晶態(tài)合金的屈服強(qiáng)度、彈性模量等性能，并與其他超高強(qiáng)度材料作對(duì)比，可見(jiàn)它們已達(dá)到或接近這些超高強(qiáng)度材料的水平，但彈性模量較低。
非晶態(tài)合金因其結(jié)構(gòu)呈長(zhǎng)程無(wú)序，故在物理性能上與晶態(tài)合金不同，顯示出異常情況。非晶合金一般具有高的電阻率和小的電阻溫度系數(shù)，有些非晶合金如Nb-Si-B、Mo-Si-B、Ti-Ni-Si等，在低于其臨界轉(zhuǎn)變溫度可具有超導(dǎo)電性。目前非晶合金最令人矚目的是其具有優(yōu)良的磁學(xué)性能，包括軟磁性能和硬磁性能。非晶合金是理想的軟磁材料，其軟磁特性明顯地優(yōu)于現(xiàn)在廣泛使用的普通軟磁合金。含鐵和鈷等元素的非晶合金有特別的的矯頑力，很容易磁化或退磁 且渦流損失少，是極佳的軟磁材料。其中代表性的是Fe-Si-B合金。
③非晶合金比普通金屬具有更強(qiáng)的耐化學(xué)腐蝕能力。例如，Ni-P非晶合金在硝酸中耐腐蝕性能是純Ni的1000倍。不銹鋼在鹽酸溶液中會(huì)發(fā)生晶界腐蝕，并出現(xiàn)坑蝕，但對(duì)非晶合金的鹽酸溶液中幾乎完全不被腐蝕。顯然這是由于多晶金屬位錯(cuò)露頭處及晶粒間界處的原子往往有較高的能量，所以在這些地方將被擇優(yōu)侵蝕。而在非晶合金中由于不存在位錯(cuò)或晶界，因而其化學(xué)反應(yīng)活性較低。
（本節(jié)完，本章完）
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