松山湖材料实验室在微合金化抑制超稳金属玻璃的形成研究中取得进展
05/20/2025
微合金化作为一种有效提升GFA 的策略，被广泛应用于金属玻璃设计中。那么，这种手段是否有助于金属玻璃在长时间老化中进入更稳定的结构态？或者，它反而可能阻碍这种“超稳定化”的过程？为回答这一问题，团队以Ce70Al10Cu20为基础合金，分别引入2 at.%的Ni、Fe和Co等过渡金属元素，构建三种具有增强GFA的微合金化体系。所有样品在相同条件下于室温自然老化超过10年，随后进行多尺度结构与热物性分析。研究结果显示所有样品在10年老化过程中未发生晶化，依然保持完好的非晶态结构，且微合金化样品虽同样经历老化过程，但Tg和Tf的变化幅度显著减弱，说明其向超稳定态演化的能力受到抑制。结果揭示了“GFA提升”与“结构超稳定化”之间可能存在冲突。这一发现挑战了“高GFA必然带来高稳定性”的传统认知，揭示了GFA与结构演化能力之间可能存在的竞争关系。特别是在追求超稳定玻璃或具长期服役能力的材料系统中，初态致密与长时间弛豫能力之间并非总是正相关，结构稳定性与形成能力之间存在复杂的竞争关系。相关研究成果以“Microalloying suppresses the formation of ultrastable Ce-based bulk metallic glasses”为题发表于《Applied Physics Letters》期刊，并被选为Featured Article。（来源：松山湖材料实验室 2025-05-19）
