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铁基大块金属玻璃的开发与性能表征的综述报告
铁基大块金属玻璃（BMGs）是一种不规则结构的非晶态合金，由于其高硬度、高强度、高韧性、高耐腐蚀性、高磁导率等优异性能，在航空航天、汽车制造、电子信息等领域具有广泛应用前景。本文将综述铁基大块金属玻璃的开发与性能表征研究进展。
一、铁基大块金属玻璃的开发
BMGs的开发是一个较新的研究领域，初步研究工作始于20世纪60年代。由于BMGs的原子结构较为复杂，制备难度较大，一直未能得到广泛研究和应用。但随着科技的快速发展，对BMGs的研究逐渐深入，制备工艺也得到了改进和优化。目前，BMGs的制备工艺主要有以下几种：
1.快速凝固法（快速淬火）
该方法是将熔融金属迅速冷却至玻璃状态。这种方法需要高温高压和快速冷却设备。其中，水淬和气冷是两种常见的快速冷却方式。这种方法制备的BMGs晶粒尺寸小，缺陷较少，具有高强度、高硬度、高韧性等优良性能。
2.机械合金化法
机械合金化法是通过球磨机或高能球磨机，通过重复的球磨、混合和致密化，使金属元素在固态下混合形成非晶相。与快速凝固法相比，机械合金化法制备的BMGs具有更可控的成分和更多样化的形状。
3.堆叠层熔合法
堆叠层熔合法是通过分别制备不同化学成分的薄层并将其堆叠，再通过热压熔合将各层化学成分混合形成BMGs。该方法可以制备出较大的BMGs块状样品，不受快速凝固法的限制，可制备出更多种形状。
二、铁基大块金属玻璃的性能表征
1.力学性能
BMGs具有高硬度、高强度、高韧性等优良力学性能。BMGs的Vickers硬度可达600~1500kg/mm2，比钢铁高4~6倍；抗拉强度可达2.0~3.0GPa，比钢铁高2~3.5倍。此外，BMGs的韧性也很好，塑性应变可达2~3%，远高于普通合金。
2.磁性能
BMGs的磁导率比铁素体高，介于钢和铁氧体之间。另外，BMGs具有良好的软磁性能，可作为变压器、传感器等电子元器件材料使用。
3.耐腐蚀性
BMGs具有良好的耐腐蚀性能，可以耐受大多数酸、碱和氯离子介质的腐蚀。在海水和氯离子腐蚀条件下，BMGs表现出良好的氧化稳定性。
4.导电性
BMGs的导电性能优异，导电性能约为铜材的80%~90%，可替代铜材作为电缆材料。
5.生物相容性
BMGs可通过调整成分实现良好的生物相容性，被广泛用于医疗领域，如人工关节和牙科植入物。
三、结论
综上所述，BMGs具有优异的力学性能、磁性能、耐腐蚀性、导电性、生物相容性等特点，其制备工艺越来越成熟，逐渐得到广泛研究和应用。然而，BMGs在生产制造上仍面临着不少挑战，如成本较高、制备工艺控制难度大等。随着科技的进步，相信BMGs在更多领域的应用将得到推广和发展。