无缺陷Wf金属玻璃复合材料的制备(4)
2）δ判据
最近Chen等[20]
提出了δ=Tx/Tl-Tg 判据，根据他们统计，对于绝大部分的金属玻璃
材料δ判据能够与合金体系的金属玻璃形成能力相吻合，在某些合金系中它的吻合程度
甚至优于Trg判据。
1.3 块体金属玻璃的几种常用的制备方法
长期以来因为非晶形成能力受到限制，非晶合金主要是以粉末，细丝，薄带等低
文材料的形式来使用。大块金属玻璃材料的出现是非晶合金材料在制备技术的巨大进
步，大块金属玻璃常用的制备方法有以下几种：
1.3.1 铜模铸造法[21]
铜模铸造法是制备块状金属玻璃常用的方法之一。铜模铸造是将液态金属直接注
入铜模中，利用铜模的快速导热来快速冷却以获得块状金属玻璃。该工艺比较简单，
易于操作，但是由于铜模的冷却速率有限，所能够制备的块状金属玻璃的尺寸也受到
局限[15]
。用水冷铜模可使铜模不被加热而尽可能保持最低温度，来增加冷却速率；铜
模的体积应该足够大，以保证更大的冷却速率。
1.3.2 水淬法
水淬法优点是其设备简单，工艺容易控制，也是制备块体玻璃的常用的方法之一。
水淬法就是将合金在石英管融化后连同石英管一起在水中淬火，以实现快速冷却，从
而形成大体积玻璃。整个过程既可以在封闭的保护气氛系统中进行，也可以将合金放
在高真空（10-3
Pa）密闭的石英管中；利用高频感应装置将石英管中的合金熔化。这种
方法的冷却速度较低，比较适合较大玻璃形成能力的合金体系。目前在制备 La-Al-Ni
系列块体非晶合金采用这种方法[22]。
1.3.3 粉末冶金法[23]
粉末冶金就是将金属玻璃态粉末装入模具后，通过一定的成形工艺,如粉末轧制、
压制烧结、高温挤压等制备金属玻璃。粉末冶金的基本原理是利用块体金属玻璃在过
冷液相区△Tx(起始晶化温度 Tx与玻璃转变温度 Tg 的温差)内粘度大幅度下降的特性,
通过对其施加一定的压力使材料发生均匀流变,从而形成块体。但该方法只适于△Tx较
大的合金系。
1.3.4 定向凝固法
定向凝固是一种可以连续获得大体积金属玻璃的方法，其中有两个主要的控制参
数，即固液界面前沿液相温度梯度 G和定向凝固速率 V，定向凝固所能够达到的冷却
速率可以用计算出来，即 Rc=GV，易知温度梯度 G越大，定向凝固速率 V就越快，可
以制备出的金属玻璃的直径也就越大。 Inoue[24]
等人用此方法制备大块的 Zr60Al10Ni10Cu15Pd5合金，其尺寸厚达 10mm、宽
12mm、长170mm，定向凝固为连续制备块体非晶合金提供了一种可行的方法。