高频超声振压制备块体非晶合金及其机理研究

Due to the good combination of a series of excellent properties benefiting from the disorder atomic structure, amorphous alloys becomes one of the most active research fields in metallic materials. However, the insufficient-size is a long standing issue for their engineering applications. Therefore, the critical challenge in this field is to overcome the glass forming ability and develop efficient fabrication technique. This project proposes a new fabrication method for bulk amorphous alloys--the high frequency ultrasonic beating method, basing on the ultrasonic plasticization technique. Through the study of this project, the principle of the high frequency ultrasonic beating method will be revealed, the influence of glass forming ability on the high frequency ultrasonic beating method will be explained and the interaction between the inhomogeneous structure and the high frequency ultrasonic beating will be analyzed. The proposed technique evades the glass forming limit of amorphous alloy, and has no size restrict in principle, providing new ideas for the fabrication of bulk amorphous alloys, especially those without excellent glass forming abilities, such as Al-based amorphous alloys. It is envisaged that the success of the present research project can promote the deeper scientific research and extend considerably the application scope of this new type of metallic materials.

非晶合金是目前金属材料中最活跃的科学研究领域之一，因其长程无序的原子结构而具有一系列优异性能。然而，尺寸过小成为制约其工程化应用的重要难题之一。因此，如何突破玻璃形成能力限制，开发有效的块体非晶合金制备技术是该类材料面临的关键挑战。本项目在超声塑化成形技术的基础上，提出一种新型的块体非晶合金制备方法——高频超声振压法。拟通过本项目的研究，揭示出高频超声振压制备块体非晶合金的原理，阐明玻璃形成能力对高频超声振压制备块体非晶的影响规律，分析非晶合金内部微观尺度非均匀结构与高频超声振动的相互作用机制。本项目所提出的技术方法避开了非晶合金玻璃形成能力的瓶颈，原理上不受尺寸限制，为制备块体非晶合金尤其是不具备良好玻璃形成能力的成分体系（如铝基等）提供了全新的思路和方向。因此，开展块体非晶合金的高频超声振压制备与理论基础研究，对促进其更深层次的科学研究以及工程化应用具有重要意义。

非晶合金是目前金属材料中最活跃的科学研究领域之一，因其长程无序的原子结构而具有一系列优异性能。然而，尺寸过小成为制约其工程化应用的重要难题之一。因此，如何突破玻璃形成能力限制，开发有效的块体非晶合金制备技术是该类材料面临的关键挑战。本项目在超声塑化成形技术的基础上，提出一种新型的块体非晶合金制备方法——高频超声振压法。拟通过本项目的研究，揭示出高频超声振压制备块体非晶合金的原理，阐明玻璃形成能力对高频超声振压制备块体非晶的影响规律，分析非晶合金内部微观尺度非均匀结构与高频超声振动的相互作用机制。本项目所提出的技术方法避开了非晶合金玻璃形成能力的瓶颈，原理上不受尺寸限制，为制备块体非晶合金尤其是不具备良好玻璃形成能力的成分体系（如铝基等）提供了全新的思路和方向。因此，开展块体非晶合金的高频超声振压制备与理论基础研究，对促进其更深层次的科学研究以及工程化应用具有重要意义。