最新Nature报道！ 利用组合方法开发出高玻璃化转变温度的块状金属玻璃

【背景介绍】

自1960年报道金属玻璃以后，研究人员已经开发出了基于各种元素的金属玻璃。然而，对于玻璃形成成分的理论预测仍然十分具有挑战性，因为目前主要是通过反复的试验以开发具有特定性质的金属玻璃，因而破坏了相关元素的一些性质。在众多金属玻璃中，块状金属玻璃可以表现出超过传统结构合金的强度和弹性，但是这些玻璃的机械性能主要取决于玻璃化转变温度。在接近玻璃化转变温度时，但是块状金属玻璃会经历塑性流动，从而导致准静态强度显着降低。虽然目前已经开发出玻璃化转变温度大于1000 K的块状金属玻璃，但是其过冷液体区域（玻璃化转变温度和结晶温度之间）很窄，导致热塑性成形性很差，严重限制了它们的实际应用。

【成果简介】

Nature最新报道了中科院物理研究所的YanHui Liu老师（通讯作者）课题组报道了一种由铱/镍/钽三种金属和硼组合形成的金属玻璃，该金属玻璃的玻璃化转变温度已经高达1162 K，且过冷液体区域为136 K，比目前的大多数金属玻璃的都宽。对比现有的金属玻璃，作者研制出的Ir/Ni/Ta（B）金属玻璃在高温下具有高强度：在1000 K下为3.7千兆帕。其中，它们的玻璃形成能力的特征在于临界铸造厚度为3 mm，表明通过热塑性成形可以容易地获得在高温或恶劣环境中应用的小规模部件。同时，作者使用这种简化的组合方法，利用先前报道的玻璃形成能力和电阻率之间的相关性筛选了一些有前景的合金。由于该方法是非破坏性的，所以可以接着同一样品上测试一系列物理性质。总之，作者报道的方法具有很强的实用性，对发现其他组合玻璃金属具有重要参考价值。文章题目为“High-temperature bulk metallic glasses developed by combinatorial methods”。

【图文解读】

图一、设计与组合制备出Ir/Ni/Ta（B）块状金属玻璃成形合金

图二、利用高通量方法表征Ir/ Ni /Ta（B）块状金属玻璃

图三、总结各种金属玻璃的过冷液体区域与玻璃化转变温度和高温强度的关系

图四、测试制备的Ir/Ni/Ta (B) BMGs的性能

文献链接：High-temperature bulk metallic glasses developedby combinatorial methods. (Nature, 2019, DOI: 10.1038/s41586-019-1145-z)

本文由材料人CQR编译。

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