作者：非结晶固体
稀土基大块金属玻璃
近日，稀土基大块（REBMGs）金属玻璃吸引了越来越多的关注，由于其独特的性能和功能玻璃材料的应用潜力。显示这些REBMGs如重费米子的行为，接近室温热塑性性能许多迷人的性质，优良的磁热效应，硬磁和polyamorphism，所有这些感兴趣的不仅对基础研究，而且也为冶金和技术。这些特点和属性是归因于独特的电子，磁性和原子的REBMGs结构。在这审查文件中，制造，玻璃形成能力，polyamorphism，弹性，热，物理性质总结和讨论。由于稀土元素独特的电子结构，在REBMGs电，磁性质特别处理。有关工程启示
寻求与可控性和了解大自然的玻璃形成新的金属玻璃。作为功能材料的发展可能REBMGs促进和扩大商业金属玻璃的应用。
1。简介
shrink
大块金属玻璃（非晶合金），它打开了新的机遇基础研究和商业应用，已引起世界的广泛关注。广泛的工作已经开展了对设计各种独特的属性的新非晶合金。许多在基础研究和应用取
得了成果，虽然许多问题仍然悬而未决。稀土（RE）的元素已被用来作为重要的合金元素轻微和/或过程中非晶合金[1-5]发展的主要组成部分。在80年代末，井上小组发现特殊的玻璃形成能力在La- Al - Cu系（建筑面积）（镍）合金[2]并研制成功完全玻圆柱形样品直径可达5毫米铜铸造模具。后来，散装玻镁铜Ÿ，镁镍- Y和锆铝镍铜合金，也开发出了较低的冷却速率100 K / s的[6,7]。 1993年，约翰逊组制定了一项Zr41.2Ti13.8-Cu12.5Ni10Be22.5合金的建筑面积（Vit1）接近的氧化物眼镜[8]。这些作品提供一个新的起点上，非晶合金有前途的结构和功能材料。
1996年，稀土钕基大块（REBMGs）金属玻璃硬磁特性在室温（RT）的有已开发[9-13]。这些硬磁学性质是认定一个唯一的聚集非晶态结构，同时详细机制仍然不清楚。 2003年，Y型的SC -铝有限公司直径25毫米至REBMGs制定了由潘组[14]和Pr（Nd）的铝，镍铜与5毫米直径REBMGs制备了由本集团[15]。铁此外，还发现镨的REBMGs有不均匀簇结构（如钕的REBMG）显示复杂的磁学性质[16]。 2004年，低弹性模量与超低Ce基REBMG和玻璃化转变温度Tg报道[17,18]，以及很快铈铝铜（镍）合金，直径达12毫米
制定了[19,20]。然后，我们系统地调查了稀土在玻璃基合金的形成根据弹性模数规则结合的经典玻璃形成标准。中的一个新的SC-，钆出现一系列工作的结果，钐，铽，镝，浩，
铒，镱，铥和路为基础的REBMGs良好建筑面积，高的热稳定性和可调谐的物理和机械性质[21-29]。表1列出了稀土元素的性质和典型REBMGs。后来，广泛开展了工作出来的结晶，玻璃化转变，液体脆弱，总楼面面积，热稳定性，机械和物理性能，弹性物业，他们的反应对温度，频率和压力kellerman[30-47]
在这次审查中论文中，我们系统地总结研究的形成，特征，弹性，机械和物理这些怎样学好初中数学REBMGs性能。弹性，电和磁特别的REBMGs性质的独特解决，因为稀土元素电子结构。在许许多多的现象，这些独特的性能和功能REBMGs是由于复杂的和具体的电场和磁场结构。通过可比性的化学设施和财产的调制稀土元素的基础，我们希望推进我们的认识玻州，并协助和促进的块体非晶合金搜索他们的商业应用。
2。该REBMGs形成
表2列出了REBMGs其中的典型成分研究由电弧熔炼和铸造方法制备铜模具。大容量
试样允许各种性能良好的调查，特别是弹性，物理和力学性能。热进行分析，在Perkin- Elmer公司数码相机- 7差分输出扫描量热仪（DSC）的氩气气氛下的纯化。量热计
在校准温度和能量高高纯铟和锌在10 K / min的升温速率。热力学参数的玻璃化转变温度T
g，结晶温度Tx和熔融温度Tm分别确定为±1 K的等温退火的准确性是在一个真空炉下？1.0？ 10？3帕日不同的温度。声速测量中脉冲回声重叠一MATEC6600超声系统模型的方法为10兆赫（误差<2％）进行频率。实测参数是样品中声波传播时间，测量精度为0.5纳秒的时间。密度测量利用阿基米德技术和精度可在0.5％。在杨氏模量E，剪切模量G，体积模量K和泊松比R均来自密度和声学速度。错误被控制在3％以内的声学观测值。高压实验是在一个活塞气缸压力仪器。与保税样本换能器是沉浸在电气绝缘油（当压力传输介质，它已经hydrostaticity确定）。测量是在原地进行了数压力负载卸载循环的重复性和审查以减少误差。压力引起的样品尺寸变化库克进行了校准用的方法。动态机械测量中进行了热助教DMA2970机械分析仪。在特定的温度依赖性热，磁，电等温磁化强度和电阻测量的物理性质的测量系统（PPM之量子设计公司6000年）。由于独特的物理和化学性质稀土元素，对安娜与国王主题曲REBMGs形成有几个特点描述
如下：
2.1。优秀的建筑面积，以及玻璃化转变温度，发射，TM和大范围调谐性能
在周期表中，稀土元素具有复杂性和特定的电场和磁场结构，形成最大的化学统一集团，它的化学和物理设施如图所示的可比性。 1。通用性和特异性钪-，钕，镨，钆，铽，镝，
铒，浩，铥-，镱和路基合金可制备成直径显示？5毫米完全玻棒这些稀土基合金优秀建筑面积。临界直径达到30拉的全玻基合金棒毫米，行政长官会同行政，Y型，钕，并与几个厚度尔基BMG厘米，也有报道[27,43-47]。表2显示关键的直径和Tg，发送，液相温度TL，过冷液体（广义）地区的DTX（=发送？Tg）和降低玻璃化转变温度训练（=甘油三酯/铊）典型mussoREBMGs。对于大多数金属具有优良的建筑面积眼镜，训练的值通常是发现接近或大于0.6，这大概是与特恩布尔的一贯规则。然而，从表2可以看出，经典准则[4,48-50]不吻合，与实验结果在REBMGs。例如，训练可以作为低的为0.47 CebadREBMGs，这是明显比所有其他较小非晶合金具有良好的建筑面积，是类似于对Al基（？0.45）和钯硅（？0.48）快淬带差玻总建筑面积[50,51]。的临界冷却速率Er55Al25Co20（RC）的约40 K / s的和小于250的K /的Nd55Al25Co20 s，但它的DTX（59 K）为小于钕铝钴（68金）说，和C（=发送/（铊的Tg +）= 0.411 [49]）的mixiEr -基于REBMG会比小钆基REBMG（三= 0.422），总建筑面积较差[25]。金属玻璃的性能极大地取决于基地元素，它直接导致各种有吸引力的机械，化学，磁性质，不同锆，铜，铁，钴-negro什么意思，镁，钙基块体非晶合金。同样，通用和管理良好的物理和化学性质的稀土，带来为REBMGs特有的功能。阿的Tg，发送，TM和其他大范围物业就是这样一个例子。玻璃化
转变温度的REBMGs可低至近室温（RT），并不亚于锆基的高非晶合金。盖在表3的Tg，Tx和TM的上市REBMGs的范围是多少？341-678钾，？377-760钾，？615-1130 K时。重要的是，大范围的属性，可以控制并通过改变组成的可调参数。以前的研究表明，弹性常数和Tg明确的关系，Tx和铊，所有这些都涉及到建筑面积和热稳定性非晶合金。在另一方面，块体非晶合金的弹性模量取决于强烈的成分，可以作为一个平均值计算对成分元素的原子百分比为基础的所有元素，因而对BMG的弹性性能，可微调其成分[3,5]。这些相关性可以应用于控制/如弹性性能和力学性能设计的非晶合金。事实上，稀土铝，钴（镍）- Y的（锆）REBMGs系列（重=钆，铽，镝，何，铒，铥，路）更好的建筑面积，调谐性能，磁力和机械性能等，都成功在规则方面的弹性模量制作[22-29]。一个例如图所示。 2为RE55Al25Co20系列案例。具有大范围，正规的属性变异REBMGs是理想的模型系统中的基本调查的问题，如建筑面积，玻璃化转变，热稳定性玻璃物理，结晶行为，电气和机械
属性。
either的用法
2.2。总楼面面积和plankREBMGs性质敏感，轻微增加
对于REBMGs，其建筑面积和性质轻微的敏感元素补充。例如，在Ce基REBMGs，除了他们的低Tg，其形成是非常敏感的小除了钴[19,20]。如图所示。 3（a）项，急剧增加的
关键直径2毫米（区）至少8毫米，0.2％是观察有限公司此外（十= 0.2）Ce70？xAl10Cu20Cox系列。从插图的图。 3（a）项，人们可以看到，无论是DT和训练不能反映建筑面积的相对变化。请注意，公司有类似的原子尺寸铜，这表明'混乱的原则'和原子尺寸效应不能单独反映这一微妙的影响。一个明显的相对'脆弱'到'强'的过渡，必须遵守1％钴微合金化在对动调陀螺仪/热重（改变长期的价值和有关热力学脆弱性）和热容量跳附近的Tg（插图的图。第3（b））[19,52]。这意味着，除了有明显的未成年人在动态和稳定的影响，通过液体微观结构的变化。声波速度，德拜温度和弹性模量也显示突然变化（相对于基体合金）为0.2％Co的添加（图3）合金。如此庞大的这些属性的变化表明：该合金属于一个更与短程密堆积结构发生重大变化为了因分钟Co的添加。核磁响应实验表明，该基地周围对称性增强网站除了显着的反映后，公司通过减少四极测频率的27Al核磁共振[53]。未成年人除了可以稳定液相，抑制结晶动力学和提高REBMGs建筑面积。其实，除了未成年人已被证明是一种广泛使用的技术来发展新的总建筑面积和性能增强非晶合金[3]。然而，其中潜在的机制仍然没有完全理解此场。
2.3。散装与多基非晶合金
一般的方法开发所需的属性与非晶合金是首先，选择合适的单基元素和比赛基地
其他玻璃元素形成成分，然后以改善虽然小面积的增加。对于REBMGs存在的合金制造facilemulti，基地的形成与战略控制性能。结果发现，通常可以在REBMGs
基于两个或更多的可再生能源由于物理一致性元素稀土元素和可比性，以及非农比例可任意改变了一大组成范围于今日（某种意义上说，我们叫他们多基地），这不是普通的过渡如元素家庭锆，铁，钴-，镍和铜的非晶合金。例如，米施金属（包括镧，铈，镨，钕，等）的基BMG调制热塑性塑料和机械属性可以很容易地形成。并发现了该建筑面积，脆弱性，花边的块体非晶合金的弹性及电学特性
可以通过逐渐改变两个基地的比例调制镧和铈在0-1[35,44]范围内。沉重的费米子行为和REBMGs磁热效应，也可以随时调整或即使是可再生能源基地，形成二元增强[46,47]。特别是，对REBMGs可用性以及调节机械和物理性质，通过多基地的形成策略，可以协助在一定的相关性之间的性能研究和弹性常数，并允许一个更好的理解电，磁性质。此外，可调和改进热塑性特性，硬磁学性质磁热效应的REBMGs微笑用英语怎么说可以扩展应用作为功能材料金属眼镜。
