Question

非晶态金属与晶态金属的结构和性能有什么不同

Answer 1

非晶态金属得以广泛研究和应用的原因是它具 有结晶金属不具备的各种优良特性. 影响物质性能 的根本因素除了其成分外,就是原子的排列以及电 子状态. 从结构上看,非晶态金属的构造与结晶金属不同,原子排列紊乱无序,原子之间相互作用,电子 所处的状态都与结晶金属不同. 非晶态金属的这种 特殊结构,决定了其性能与结晶金属有很大差异. 除 此之外,还有一点应强调的是非晶态金属在成分上 的特殊性. 非晶态金属大都是多元素合金,从均匀的 液体状态快速冷却、凝固,使各元素能均匀分布,形 成一个固溶体. 添加各种不同的元素会使非晶态金 属产生各种不同性质. 这种在成分上自由调节的特 殊性给非晶态金属带来了很大影响. 结晶金属则不 同,多元素所形成的合金, 像平衡状态图所示的一 样,大部分都形成化合物,或是分离成几个相,多元 素在一个相中均匀的混合,形成固溶体的范围少. 所 以,结晶金属不具备非晶态金属的多种元素任意、均 匀混合的特点,结构和成分上的特殊性决定了非晶 态金属有各种特殊性能. 非晶态金属位错密度高,宏观组织均一,没有晶 界等缺陷,被认为是一种具有高韧性、高强度的材 料. 实验证明,非晶态金属的强度比结晶金属材料要 高得多. 铁系非晶态金属的最高强度达 450 kg/ mm 2 ,钴系和镍系也达 300 kg/ mm 2 以上,比人们所 知的强度最高的钢丝线强度(直径为0. 18 mm的钢 丝线强度为280 kg/ mm 2 ) 还高. 非晶态金属中虽然含有许多非铁磁性元素,难 以得到很强的磁化,但其没有结晶金属的磁的各向 异性,也不存在阻碍磁畴壁移动的结晶缺陷及析出 物,因而它的磁滞损失非常小. 此外,非晶态金属的 电阻率是结晶金属的 5～6 倍, 它的涡流损失也很 小. 非晶态金属是极理想的软磁材料,它具有低矫顽 力、高导磁率及高频特性好等优良特性. 由于非晶态 金属没有成分变化而引起相变现象,磁性可以随成 份连续变化,所以可以做出各种特性的非晶态磁性 金属. 从构造上看, 非晶态金属没有晶界、层错等缺 陷,没有偏析、析出及异相,当添加适当元素形成亚 稳态后,会显示出惊人的抗腐蚀性,在酸性、中性或 碱性等各种溶液中长期浸泡而不被腐蚀. 如在 Fe 基 合金中添加Cr 和 Mo ,其耐腐蚀性之强令人难以置 信. 可以说,这是非晶态金属的构造特殊性和成分特 殊性而带来的结果. 非晶态金属除了高强韧性、超耐腐蚀性和软磁 性外,还具备许多其他特性,如耐放射线损伤. 通常 中子照射到结晶金属上后,原子的点阵排列会遭到 破坏,出现很多缺陷使材料性能下降,但是非晶态金 属在放射线长期照射后既不脆化,导电性也不下降. 将来人类可利用原子能以及氢的核聚变能解决能源 问题. 由于原子炉以及核聚变炉中有大量的放射线, 因此,要求耐照射损伤的材料,非晶态金属的耐放射 线损伤的特性将有助于解决这一问题. 非晶态金属的构造可以看成是无数个缺陷的组 合体. 表面处于非常活泼的化学状态,可以作为很有 前途的催化剂材料. 另外,很多非晶态金属具有超导 性,可作为贮氢材料减轻材料粉化的问题等. 非晶态 金属的历史还很短,随着其研究的深入,还会发现许 多新的特性.

Answer 2

结构是
非晶态金属不规则
晶态金属规则