深圳大学《JMST》： 一种块体金属玻璃具有卓异的高温耐磨性！

　　在实质使用中零件之间摩擦弗成防御，万分磨损导致建造失效。是以抗磨损才智(极度是在极端情形下)是评估质料合用性的危险指标之一。范例质地如碳化钨、碳化硅和金刚石因其超高硬度而被感应具有最卓异的耐磨性。质料的高硬度和耐磨性与可加工性是互相排击的。高硬度保障了卓绝的耐磨性，但形成了宏大的加工成本和凌乱的修设工艺。因此在玻璃成型、调养工具和航空航天等详细修设规模，兼具杰出耐磨性和高可加工性的原料是极其可取的。金属玻璃与反映的晶体合金比较，具有高强度、高硬度和卓着的耐磨性。金属玻璃是经过快速冷却本事制备的，该技能连结了其液态原子结构。这种奇异的原子结构给予金属玻璃卓绝的机械和化学职能，并给予良好的加工本能。金属玻璃的优良加工性归因于其玻璃状原子结构，该构造在称为过冷液体地域的温度限度内供应了杰出的活动性。使用热塑性成形本事，金属玻璃可以加工成零乱而稹密的组织。除此以外，由于其特别的非晶组织，金属玻璃在耐磨性方面也发挥卓越。由于古代金属玻璃体例的玻璃化变化温度相对较低，在高温下的磨损行为和使用很少见报说。是以，体系酌量该复关质地在高温情形下的磨损行动和机理具有紧迫的工程讲理和琢磨价钱。

　　图1 (a)磨损试验示企图；(b)磨损尝试前块体金属玻璃样品照片；Ir29.8Ta34.6Ni29.3Nb6.3块体金属玻璃的(c)XRD和(d)DSC曲线 (a)室温下Ta基块体金属玻璃COF随光阴的演化；(b) 室温下Ta基块体金属玻璃的磨损描写；(c)磨损陈迹的截面剖面；(d)Zr基块体金属玻璃COF随时候的演化；(e) 室温下Ta基块体金属玻璃的磨损描写；(f)磨损陈迹的截面剖面。

　　图3Ta基块体金属玻璃的(a)磨损形色和(b)元素解析；Zr基块体金属玻璃的(c)磨损形容和(d)元素阐明。

　　图4 (a)200度时Ta基块体金属玻璃COF随岁月的演化；(b) 200度时Ta基块体金属玻璃的磨损容貌；(c)磨损痕迹的截面剖面；(d)Zr基块体金属玻璃COF随时期的演化；(e) 200度时Ta基块体金属玻璃的磨损形容；(f)磨损遗迹的截面剖面。

　　总之，作者深入商酌了一种新型Ta基块体金属玻璃从室温到高温下的磨损作为和机理。在相对较低的温度下(室温 ~ 400℃)，磨损行为紧急受硬度作用，磨损机制沉要为细小磨粒磨损和氧化磨损。在室温、200℃和400℃下，磨损率离别为2.65 × 10−6 mm3N−1m−1、7.52 × 10−6 mm3N−1m−1和10.59 × 10−6 mm3N−1m−1。在600℃的高温下，摩擦热引起的进一步加热导致块体金属玻璃外面软化，磨损率为20.99 × 10−6 mm3N−1m−1。反映的磨损机制为摩擦过程中软质驱动的磨粒磨损和氧化磨损。在最高温度750℃时，在Ta基块体金属玻璃外面造成的几微米厚度的氧化层代替基体实行磨损，其耐磨性增强，磨损率为7.08 × 10−6 mm3N−1m−1。综上所述，作者映现了Ta基块体金属玻璃卓着的高温耐磨性，意味着它在精密仪器和极度条款下具有往常的行使前景。（文：Keep real）