沈阳材料科学国家(联合)实验室  非平衡金属材料研究部        徐坚

非晶态金属材料在结构上是一种热力学上亚稳态的非平衡结构，在一定的加热或者应力条件下将发生结晶转变,即转变为晶体相(这一过程称为晶化),从而导致非晶相原有的优异性能丧失。这使得非晶态合金的使用温度大大受到限制。一般说来，非晶态金属材料的玻璃转变温度（T_g）和晶化温度（T_x）直接依赖于合金中主元素的熔点，例如镁、铝、铜、铁基非晶态合金的晶化温度大致分别在190、250、470、温度范围。难熔金属基的非晶态合金具有更高的晶化温度，即高的热稳定性。另一方面，合金玻璃转变温度的高低直接对应于非晶态合金的强度，即玻璃转变温度越高，合金的强度越高。目前文献中报道的钴基非晶态合金拥有最高的强度，可达5GPa量级，大约为超高强度钢铁材料的2.5倍。因此，发展高强度、耐高温的难熔金属基非晶态合金始终是人们努力的目标。然而，由于难熔金属的熔点高（2500）、不易与其它元素形成均匀混合的液相，这使得通过合金熔体冷却的方法（如快速凝固技术）制备非晶态合金变得十分困难，成为制约其发展的瓶颈。

最近，我所国家实验室非平衡金属材料研究部徐坚研究员领导的研究组在国家自然科学基金的资助下，采用机械球磨固态反应的方法在多组元的钼基合金中，通过考虑原子尺寸分布、组元间混和热等因素对非晶相形成的影响，成功地制备出一种MoSiTaZrFeCoY七元非晶态合金，该合金的晶化起始温度可达到，具有宽的过冷液态温度区间（DT_x=T_x-T_g），通过硬度测量估计的强度（Tabor关系式：H_v=3s）可达到6 GPa，是目前热稳定性最好、强度最高的一类非晶态合金，晶化温度仅次于价格昂贵的钽-铱非晶态合金。此合金在过冷液态下高度稳定的特点为合金的后续加工和块体材料的制备提供了有利条件。同时，有可能作为高硬度、耐磨的表面涂层材料得到应用。该项成果在申请国家发明专利之后，近期将在美国材料研究学会主办的《材料研究》（J. Mater. Res.）上以快报的形式发表。