專利名稱：利用快速冷卻技術(shù)制備塊體金屬玻璃的方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種塊體金屬玻璃的制備方法，具體地講，本發(fā)明涉及利用快速冷卻技術(shù)制備塊體金屬玻璃的方法。
具體而言為采用旋轉(zhuǎn)分散法對液態(tài)非晶合金進行急冷，其把經(jīng)真空熔煉的非晶合金母材放在坩堝中，在經(jīng)反復抽真空和充氬氣清洗的真空罩中在氬氣保護下感應熔煉，通過氬氣的壓力作用把液態(tài)非晶合金噴射到旋轉(zhuǎn)分散裝置的旋轉(zhuǎn)圓盤上，液態(tài)非晶合金經(jīng)圓盤分散成小液滴并在離心力作用下飛向冷卻基底，在冷卻基底上快速冷卻成過冷液體，過冷液態(tài)非晶合金通過液體聚集裝置聚集到儲料器，然后注入模具中，最終形成塊體金屬玻璃。在上述裝置中，旋轉(zhuǎn)分散裝置的旋轉(zhuǎn)圓盤、冷卻基底、液體聚集裝置和儲料器等的表面均經(jīng)非晶化處理或直接為非晶材料(如石英玻璃)，在制備過程中通過保溫加熱爐使上述各部分的表面溫度均處于Tg和Tx之間。
本發(fā)明提到的深過冷液態(tài)非晶合金與目前經(jīng)常提到的深過冷液態(tài)金屬有本質(zhì)的差別本專利的深過冷液態(tài)非晶合金特指溫度在玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg和晶化溫度Tx之間的深過冷液態(tài)非晶合金而目前普遍研究的深過冷液態(tài)合金則是指溫度低于熔點Tm相當數(shù)值的過冷液態(tài)合金。本發(fā)明采用快速冷卻技術(shù)將液態(tài)非晶合金直接冷卻到Tg和Tx之間，可以使液態(tài)合金獲得很大的過冷度，其冷卻速率遠遠超過臨界冷卻速率Rc；而目前普遍采用的深過冷技術(shù)的核心則是設法消除可以作為非均質(zhì)形核核心的雜質(zhì)或容器壁的影響，以創(chuàng)造盡可能接近均勻形核的條件，從而在合金形核前獲得較大的過冷度，一般其冷卻速率很難達到臨界冷卻速率Rc。
本發(fā)明的關鍵在于液態(tài)非晶合金的旋轉(zhuǎn)分散、冷卻基底溫度的控制和深過冷液態(tài)非晶合金的聚集，本發(fā)明具有如下優(yōu)點1、通過旋轉(zhuǎn)分散方法使液態(tài)非晶合金可以獲得比以往塊體非晶態(tài)合金制備過程中大得多的冷卻速率。
2、由于采用了溫度可調(diào)、絕熱良好的保溫加熱爐，可以保證將液態(tài)非晶合金直接冷卻到玻璃化溫度Tg和晶化溫度Tx之間。
3、由于解決了以往各類制備方法受冷卻速度限制的問題，理論上可以制備任意尺寸的塊體金屬玻璃。
4、在制備過程中可以獲得深過冷液態(tài)非晶合金，為直接研究由冷卻獲得的深過冷液態(tài)非晶合金提供了技術(shù)支持。
總之，通過本發(fā)明可以成功地制備任意尺寸的塊體金屬玻璃。
權(quán)利要求
1.利用快速冷卻技術(shù)制備塊體金屬玻璃的方法，其特征在于利用快速冷卻方法將液態(tài)非晶合金急冷到玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg和晶化溫度Tx之間，獲得在該溫度下的深過冷液態(tài)非晶合金，并在恒溫下將深過冷液態(tài)合金聚集到模具中，然后將讓非晶合金在模具中冷卻到室溫獲得塊體金屬玻璃。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用快速冷卻技術(shù)制備塊體金屬玻璃的方法，其特征在于通過旋轉(zhuǎn)分散法對液態(tài)非晶合金進行急冷。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用快速冷卻技術(shù)制備塊體金屬玻璃的方法，其特征在于液態(tài)非晶合金被分散到溫度在玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg和晶化溫度Tx之間表面非晶化的冷卻基底上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的利用快速冷卻技術(shù)制備塊體金屬玻璃的方法，其特征在于深過冷液態(tài)非晶合金經(jīng)聚集裝置聚集到儲料器后澆注到模具中。
全文摘要
本發(fā)明提出一種制備塊體金屬玻璃(也稱非晶合金)的方法，其特征在于將非晶合金置于熔煉坩堝中感應加熱熔化，在惰性氣體壓力下射向旋轉(zhuǎn)的圓盤，并經(jīng)圓盤分散到溫度處于玻璃化轉(zhuǎn)變溫度T
文檔編號B22D25/00GK1438083SQ0311293
公開日2003年8月27日 申請日期2003年3月7日 優(yōu)先權(quán)日2003年3月7日
發(fā)明者陳剛 申請人:江蘇大學