什么是非晶合金
物質(zhì)就其原子排列方式來說，可以劃分為晶體和非晶體兩類。有些物質(zhì)里面的原子排列是整齊有序的，就象閱兵式上的士兵，這叫做晶體，比如食鹽、鉆石、普通的鋼鐵就是這樣。也有些物質(zhì)的原子排列是混亂的，就象一堆鋼球的混亂堆積，這叫做非晶體，比如液體、氣體、玻璃、塑料等。對于金屬材料來說，通常情況下，金屬及合金在從液體凝固成固體（例如煉鋼后的鋼水凝固成鋼錠）時，原子總是從液體的混亂排列轉(zhuǎn)變成整齊的排列，即成為晶體。因?yàn)橹挥羞@樣，其結(jié)構(gòu)才最穩(wěn)定。但是，如果金屬或合金的凝固速度非�？欤ɡ缬妹棵敫哌_(dá)一百萬度的冷卻速率將鐵－硼合金熔體凝固），原子來不及整齊排列便被凍結(jié)住了，最終的原子排列方式類似于液體，是混亂的，這非晶合金。非晶合金原子的混亂排列情況類似于玻璃，所以又稱為金屬玻璃。
什么樣的物質(zhì)能夠制造成非晶呢？從理論上說，任何物質(zhì)主要它的液體冷卻足夠快，原子來不及整齊排列就凝固，那么原子在液態(tài)時的混亂排列被迅速凍結(jié)，就可以形成非晶。但是，不同的物質(zhì)形成非晶所需要的冷卻速度大不相同。例如，普通的玻璃只要慢慢冷卻下來，得到的玻璃就是非晶態(tài)的。而單一的金屬則需要每秒高達(dá)一億度以上的冷卻速度才能形成非晶態(tài)。由于目前工藝水平的限制，實(shí)際生產(chǎn)中難以達(dá)到如此高的冷卻速度，也就是說，普通的單一的金屬難以從生產(chǎn)上制成非晶。
為了獲得非晶態(tài)的金屬，一般將金屬與其他物質(zhì)混合。當(dāng)原子尺寸和性質(zhì)不同的幾種物質(zhì)搭配混合后，就形成了合金。這些合金具有兩個重要性質(zhì)：A、合金的成分一般在冶金學(xué)上的所謂“共晶”點(diǎn)附近，它們的熔點(diǎn)遠(yuǎn)低于純金屬，例如FeSiB合金的熔點(diǎn)一般為1200度以下，而純鐵的熔點(diǎn)為1538度；B、由于原子的種類多了，合金在液體時它們的原子更加難以移動，在冷卻時更加難以整齊排列，也就是說更加容易被“凍結(jié)”成非晶。有了上面的兩個重要條件，合金才可能比較容易地形成非晶。例如，鐵和硼的合金只每秒一百萬度的冷卻速度就形成非晶。上，目前的實(shí)用非晶合金都是兩種或更多種元素組成的合金，例如Fe-Si-B，F(xiàn)eNiPB，CoZr，ZrTiCuNi等。
迄今為止，國內(nèi)外非晶合金開發(fā)最多的是作為軟磁材料的一類。它們在化學(xué)成分上的一個共同點(diǎn)是：由兩類元素組成：一類是鐵磁性元素（鐵、鈷、鎳或者他們的組合），它們用來產(chǎn)生磁性；另一類是硅、硼、碳等，稱為類金屬，也叫做玻璃化元素，有了它們，合金的熔點(diǎn)比純金屬降低了很多，才容易形成非晶。
