金屬玻璃及其研究新進(jìn)展課件

金屬玻璃及其研究新進(jìn)展MetallicGlassAndItsResearchProgress.金屬玻璃及其研究新進(jìn)展.1金屬玻璃（metallic-glasses）

也稱為液態(tài)金屬（liquidmetal）或非晶態(tài)合金（amorphousalloy），是采用現(xiàn)代快速凝固冶金技術(shù)合成的,兼有一般金屬和玻璃優(yōu)異的力學(xué)、物理和化學(xué)性能的新型合金材料。中國科學(xué)院物理研究所研制的大塊金屬玻璃的照片.金屬玻璃（metallic-glasses）也稱為液態(tài)金屬2金屬玻璃（metallic-glasses）

金屬玻璃是金屬嗎？

大部分金屬玻璃體系都是由100%金屬組成的合金，比如Cu,Zr,Al,Fe,Co,Ni,Mg,Zn,Ca,Yb,Ce等。但是也有好多體系包含非金屬（或類金屬）元素，比如Si，C,P，B等，含量可能達(dá)到20at.%以上。但是金屬玻璃都是導(dǎo)電的，電阻率比普通金屬高1~2個數(shù)量級，具體和成分以及制備條件相關(guān)。

金屬玻璃是玻璃嗎？透明嗎？透明是玻璃的本質(zhì)嗎？

金屬玻璃是玻璃態(tài)物質(zhì)，一般是不透明的（塊體、普通條帶），但是當(dāng)厚度降到納米級別后就變得透明了。是否透明（透射可見光）是由材料的電子結(jié)構(gòu)決定的，很多晶態(tài)的絕緣體（如NaCl,氧化物、聚合物）也都是透明的。所以透明不是玻璃的本質(zhì)；原子無序排列是玻璃的本質(zhì)。.金屬玻璃（metallic-glasses）金屬玻璃是金屬3微觀結(jié)構(gòu)

在微觀結(jié)構(gòu)上,金屬玻璃更像是非常黏稠的液體.金屬玻璃因此又被稱作“被凍結(jié)的熔體”。金屬玻璃擁有無序的原子堆積結(jié)構(gòu)，這和普通金屬中的原子晶格結(jié)構(gòu)完全不同。高分辨透射電子顯微鏡拍攝得到的照片大部分的金屬在冷卻時都會結(jié)晶，把它們的原子排列成有規(guī)則的圖案，叫做格構(gòu)(lattice)。但如果結(jié)晶不出現(xiàn)，原子便會隨機(jī)排列(randomarrangement)，成為金屬玻璃(metallicglass)。普通玻璃的原子也是隨機(jī)排列，但它不是金屬。.微觀結(jié)構(gòu)在微觀結(jié)構(gòu)上,金屬玻璃更像是非常黏稠的液體.金屬玻4主要物理特性

不象玻璃，一般不透明

機(jī)械性能(mechanical)：高強(qiáng)度、高硬度、耐摩擦和高彈性，不易破碎和不易變形(deform)

軟磁性(magnetic)

耐腐蝕性廣泛應(yīng)用：(a)Zr基塊體金屬玻璃制造的商業(yè)化高爾夫球頭;(b)用塊體金屬玻璃制備的手機(jī)的外殼;(c)放在手指上的由塊體金屬玻璃制備的微小齒輪.主要物理特性不象玻璃，一般不透明廣泛應(yīng)用：.5金屬玻璃家族的屈服強(qiáng)度分布于從0.5GPa到6GPa的范圍，而已知的鐵基或鈷基金屬玻璃強(qiáng)度一般為3~6GPa。也就是說，假如拿一個重約1.5噸的小汽車來說，如果用普通鋼材支撐它，大概需要7~10根直徑2毫米的鋼筋，而改用鐵基金屬玻璃我們只需要1根就夠了。主要物理特性金屬玻璃的強(qiáng)度有多高呢？無序結(jié)構(gòu)有序結(jié)構(gòu).金屬玻璃家族的屈服強(qiáng)度分布于從0.5GPa到6GPa的范6

背景：大多數(shù)金屬在冷卻時會突然出現(xiàn)結(jié)晶現(xiàn)象，所以需要非常快的冷卻?！崩淠壳埃荷a(chǎn)的金屬玻璃是比較薄或者比較細(xì)的。

難點：制造厚的、笨重形狀的塊體金屬玻璃。主要存在的問題：在基礎(chǔ)研究方面,非晶的結(jié)構(gòu)表征、玻璃轉(zhuǎn)變以及形變機(jī)制是金屬玻璃中三大有挑戰(zhàn)性的基本科學(xué)問題,至今仍然是未解之謎,它們制約了塊體金屬玻璃材料研究的進(jìn)一步發(fā)展。主要制備方法注：塊體金屬玻璃(bulkmetallicglass)通常是指3維尺寸都在毫米以上的金屬玻璃。.背景：大多數(shù)金屬在冷卻時會突然出現(xiàn)結(jié)晶現(xiàn)象，所以需要非?？?典型大塊金屬玻璃樣品：(a)Mg-Cu-Y金屬玻璃；(b)直徑超過70mm的金屬玻璃棒；(c)公斤級別的Zr-Ti-Cu-Ni-Be金屬玻璃；(d)中國科學(xué)院物理研究所制備的金屬玻璃。塊體金屬玻璃材料我國在這方面處于領(lǐng)先地位：.典型大塊金屬玻璃樣品：(a)Mg-Cu-Y金屬玻璃；(b)81.甩帶法

工藝流程首先將破碎并清洗后的母合金在高真空氬氣保護(hù)氣氛下感應(yīng)加熱熔化。利用惰性氣體將合金液體噴射到高速旋轉(zhuǎn)的銅輥上，合金液遇到銅輥將迅速凝固并借助離心力拋離輥面，得到連續(xù)薄帶。甩帶法是制備金屬玻璃條帶最常用的方法之一.1.甩帶法工藝流程首先將破碎并清洗后的母合金在高真空氬氣保9甩帶法可以獲得105～106K／s的高冷卻速率，因此能大大抑制晶體相析出，從而得到完全金屬玻璃材料。甩帶機(jī).甩帶法可以獲得105～106K／s的高冷卻速102.銅模吸鑄法

工藝流程將合金放入磁懸浮電爐中,通電流加熱待合金完全熔化均勻后將銅模向下移動等石英管伸入到熔融合金中時打開閥門,利用壓力罐和熔融合金表面之間的壓差把熔融合金快速吸入銅模熔體在銅模中快速激冷得到所需試樣..2.銅模吸鑄法工藝流程將合金放入磁懸浮電爐中,通電流加熱11

制得樣品示意圖優(yōu)點：電弧熔煉合金無污染、均勻性好,銅模冷卻速率較快,制備效率高缺點：制備的樣品尺寸比較小.制得樣品示意圖優(yōu)點：電弧熔煉合金無污染、均勻性好,銅模冷123.水淬法

工藝流程將合金原料封裝在一個石英管中，預(yù)抽成高真空后充入氬氣保護(hù)，用高頻感應(yīng)爐加熱。合金熔化之后，迅速將其連同石英管浸入水中，實現(xiàn)冷卻。水淬法工藝簡單、設(shè)備要求不高、成本低廉，適合大直徑柱狀樣品的制備，其缺點是其冷卻速率較低，一般適用于玻璃形成能力強(qiáng)的合金體系。B2O3包覆水淬法制備的直徑25mmPd40Ni40P20非晶圓柱。.3.水淬法工藝流程將合金原料封裝在一個石英管中，預(yù)抽成高真134.澆鑄法

工藝流程首先將母合金在高真空氬氣保護(hù)氣氛下感應(yīng)加熱熔化。熔化均勻且具有一定過熱度的情況下直接將合金熔體澆注入銅模中，冷卻后形成柱狀樣品。澆鑄法一般用于對玻璃形成能力較強(qiáng)的合金體系。優(yōu)點：制備過程簡單，冷卻速率較快，效率高，還可以澆注一定形狀的樣品，可批量生產(chǎn)。缺點：但易于形成氣孔,且樣品的尺寸有限。翻轉(zhuǎn)澆鑄爐.4.澆鑄法工藝流程首先將母合金在高真空氬氣保護(hù)氣氛下感應(yīng)加145.吹鑄法6.電磁振動法7.放電等離子燒結(jié)法8.其他其余制備方法人們也對其應(yīng)用研究進(jìn)行了廣泛探討。.5.吹鑄法其余制備方法人們也對其應(yīng)用研究進(jìn)行了廣泛探討。.15下面是2013年一篇來自AdvancedFunctionalMaterials的文章，其中介紹了利用金屬玻璃通過電化學(xué)的方法獲得形貌不同的納米結(jié)構(gòu)。首先是金屬玻璃制備將高純的鎳、鈀、磷、硼裝入石英管，抽成高真空后加熱融化（用B2O3作助熔劑）在熔融的樣品達(dá)到1000℃后，采用水淬法迅速冷卻降溫獲得金屬玻璃水淬法制備金屬玻璃應(yīng)用研究新進(jìn)展.下面是2013年一篇來自AdvancedFunctiona16首先，將該金屬玻璃放置在一個經(jīng)典的電化學(xué)測量三電極系統(tǒng)中，金屬玻璃作為工作電極，Hg/HgO電極作為輔助電極，標(biāo)準(zhǔn)氫電極（SHE）作為參比電極，用循環(huán)伏安法進(jìn)行充放電測試。金屬玻璃應(yīng)用研究新進(jìn)展.首先，將該金屬玻璃放置在一個經(jīng)典的電化學(xué)測量三電極系統(tǒng)中，金17PdNi當(dāng)電勢在EC1和EC2之間時，金屬玻璃中的Ni原子有選擇性地脫離金屬玻璃表面，而表面遺留下的Pd原子則通過表面擴(kuò)散聚集形成Pd原子簇，最終使得金屬玻璃形成了一種納米多孔網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，孔隙的大小在10~30納米。金屬玻璃應(yīng)用研究新進(jìn)展.PdNi當(dāng)電勢在EC1和EC2之間時，金屬玻璃中的Ni原子有18當(dāng)電勢在EC2之上時，金屬玻璃中的Ni原子依舊脫離金屬玻璃表面，而Pd原子則通過溶解、再沉積，最終形成具有多分支樹枝晶的納米結(jié)構(gòu)（形狀像樹葉）。金屬玻璃應(yīng)用研究新進(jìn)展.當(dāng)電勢在EC2之上時，金屬玻璃中的Ni原子依舊脫離金屬玻璃表19綜上所述，通過電化學(xué)方法可以獲得較大比表面積的Pd。可以預(yù)見，而Pd作為一種催化劑，其較高的比表面積，有助于提高其催化性能，例如用于燃料電池中。

上述實驗的金屬玻璃用的是塊體材料，如果用尺寸更小的金屬玻璃，那么通過電化學(xué)方法會不會得到比表面積更高的Pd呢？金屬玻璃應(yīng)用研究新進(jìn)展.綜上所述，通過電化學(xué)方法可以獲得較大比表面積的Pd?？梢?0為進(jìn)一步探討，將塊狀金屬玻璃在100MPa下，加熱到390℃，超過其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，使得金屬玻璃被軟化成為粘性液體，利用氧化鋁模板制備成直徑大約為200nm的金屬玻璃納米棒（氧化鋁面板用KOH溶液腐蝕去除）。金屬玻璃應(yīng)用研究新進(jìn)展對納米棒進(jìn)行線掃描后，可以看到此時Ni的含量遠(yuǎn)大于Pd。.為進(jìn)一步探討，將塊狀金屬玻璃在100MPa下，加熱到3921然而，通過電化學(xué)的方法進(jìn)行腐蝕后，從TEM圖可以看到納米棒原本致密的結(jié)構(gòu)變得疏松多孔，而通過線掃描可知，金屬玻璃中的Ni幾乎已經(jīng)消失不見，剩下的都是Pd，獲得了比表面積更大的Pd。金屬玻璃應(yīng)用研究新進(jìn)展.然而，通過電化學(xué)的方法進(jìn)行腐蝕后，從TEM圖可以看到納米22無需昂貴的模板、穩(wěn)定劑等電化學(xué)方法金屬玻璃應(yīng)用研究新進(jìn)展——結(jié)論.無需昂貴的模板、穩(wěn)定劑等電化學(xué)方法金屬玻璃應(yīng)用研究新進(jìn)展——23主要參考文獻(xiàn)[1]MukherjeeS,SekolRC,CarmoM,etal.TunableHierarchicalMetallic‐GlassNanostructures[J].AdvancedFunctionalMaterials,2013.[2]WangJQ,LiuYH,ChenMW,etal.RapidDegradationofAzoDyebyFe‐BasedMetallicGlassPowder[J].AdvancedFunctionalMaterials,2013,22(12):2567-2570.[3]YiJ,XiaXX,ZhaoDQ,etal.Micro‐andNanoscaleMetallicGlassyFibers[J].AdvancedEngineeringMaterials,2013,12(11):1117-1122.

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TamuraT,MakiS,KamikiharaD,etal.Effectofpurityandsuperheatingontheglass-formingabilityofMg-Cu-Yalloysbyanelectromagneticvibrationmethod[J].Materialstransactions,2007,48(7):1617-1620.[6]

MadgeSV,GreerAL.EffectofAgadditionontheglass-formingabilityandthermalstabilityofMg–Cu–Yalloys[J].MaterialsScienceandEngineering:A,2004,375:759-762..主要參考文獻(xiàn)[1]MukherjeeS,SekolR24主要參考文獻(xiàn)[7]HeY,SchwarzRB,ArchuletaJI.BulkglassformationinthePd–Ni–Psystem[J].Appliedphysicsletters,1996,69(13):1861-1863.[8]ShenTD,SchwarzRB.Bulkferromagneticglassespreparedbyfluxmeltingandwaterquenching[J].AppliedPhysicsLetters,1999,75(1):49-51.[9]姜清奎.新型金屬玻璃及薄膜的制備及性能研究[D].浙江大學(xué),2012.[10]郭貽誠,王震西.非晶態(tài)物理學(xué).北京:科學(xué)出版社,1984[11]張扣山,司乃潮,陳振華,等.鎂基塊體金屬玻璃基復(fù)合材料研究[J][J].熱加工工藝,2006,35(20):4-4.[12]肖學(xué)山,李維火,王慶,等.水淬法制備w絲/Zr基大塊金屬玻璃復(fù)合棒材研究[J].兵器材料科學(xué)與工程,2001,24(6):6-8.[13]李林,金作文,王會生.制備金屬玻璃的新型甩帶機(jī)[J].物理,1987,16(10):0-0..主要參考文獻(xiàn)[7]HeY,SchwarzRB,A25無序材料中的待解之謎什么樣的成分能夠形成“大”塊金屬玻璃？金屬玻璃如何形變？玻璃形成的過程是怎樣的？無序還是有序，怎么表征？左圖為晶態(tài)物質(zhì)與非晶態(tài)物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)的示意圖以及日常生活中常見的晶態(tài)和非晶態(tài)物質(zhì)。對金屬玻璃及其應(yīng)用的探索才剛剛開始——.無序材料中的待解之謎什么樣的成分能夠形成“大”塊金屬玻璃？左26材料合成之美在合成材料的過程中，除了獲得材料優(yōu)異的性能，有時獲得一種具有美麗微觀形貌的材料，稍加些許繽紛的顏色，就會令人欣喜萬分！如上述的樹狀晶，點綴些綠色，就像生長著綠色的植物！保持一雙發(fā)現(xiàn)美的眼睛！.材料合成之美在合成材料的過程中，除了獲得材料優(yōu)27謝謝大家！.謝謝大家！.28金屬玻璃及其研究新進(jìn)展MetallicGlassAndItsResearchProgress.金屬玻璃及其研究新進(jìn)展.29金屬玻璃（metallic-glasses）

也稱為液態(tài)金屬（liquidmetal）或非晶態(tài)合金（amorphousalloy），是采用現(xiàn)代快速凝固冶金技術(shù)合成的,兼有一般金屬和玻璃優(yōu)異的力學(xué)、物理和化學(xué)性能的新型合金材料。中國科學(xué)院物理研究所研制的大塊金屬玻璃的照片.金屬玻璃（metallic-glasses）也稱為液態(tài)金屬30金屬玻璃（metallic-glasses）

金屬玻璃是金屬嗎？

大部分金屬玻璃體系都是由100%金屬組成的合金，比如Cu,Zr,Al,Fe,Co,Ni,Mg,Zn,Ca,Yb,Ce等。但是也有好多體系包含非金屬（或類金屬）元素，比如Si，C,P，B等，含量可能達(dá)到20at.%以上。但是金屬玻璃都是導(dǎo)電的，電阻率比普通金屬高1~2個數(shù)量級，具體和成分以及制備條件相關(guān)。

金屬玻璃是玻璃嗎？透明嗎？透明是玻璃的本質(zhì)嗎？

金屬玻璃是玻璃態(tài)物質(zhì)，一般是不透明的（塊體、普通條帶），但是當(dāng)厚度降到納米級別后就變得透明了。是否透明（透射可見光）是由材料的電子結(jié)構(gòu)決定的，很多晶態(tài)的絕緣體（如NaCl,氧化物、聚合物）也都是透明的。所以透明不是玻璃的本質(zhì)；原子無序排列是玻璃的本質(zhì)。.金屬玻璃（metallic-glasses）金屬玻璃是金屬31微觀結(jié)構(gòu)

在微觀結(jié)構(gòu)上,金屬玻璃更像是非常黏稠的液體.金屬玻璃因此又被稱作“被凍結(jié)的熔體”。金屬玻璃擁有無序的原子堆積結(jié)構(gòu)，這和普通金屬中的原子晶格結(jié)構(gòu)完全不同。高分辨透射電子顯微鏡拍攝得到的照片大部分的金屬在冷卻時都會結(jié)晶，把它們的原子排列成有規(guī)則的圖案，叫做格構(gòu)(lattice)。但如果結(jié)晶不出現(xiàn)，原子便會隨機(jī)排列(randomarrangement)，成為金屬玻璃(metallicglass)。普通玻璃的原子也是隨機(jī)排列，但它不是金屬。.微觀結(jié)構(gòu)在微觀結(jié)構(gòu)上,金屬玻璃更像是非常黏稠的液體.金屬玻32主要物理特性

不象玻璃，一般不透明

機(jī)械性能(mechanical)：高強(qiáng)度、高硬度、耐摩擦和高彈性，不易破碎和不易變形(deform)

軟磁性(magnetic)

耐腐蝕性廣泛應(yīng)用：(a)Zr基塊體金屬玻璃制造的商業(yè)化高爾夫球頭;(b)用塊體金屬玻璃制備的手機(jī)的外殼;(c)放在手指上的由塊體金屬玻璃制備的微小齒輪.主要物理特性不象玻璃，一般不透明廣泛應(yīng)用：.33金屬玻璃家族的屈服強(qiáng)度分布于從0.5GPa到6GPa的范圍，而已知的鐵基或鈷基金屬玻璃強(qiáng)度一般為3~6GPa。也就是說，假如拿一個重約1.5噸的小汽車來說，如果用普通鋼材支撐它，大概需要7~10根直徑2毫米的鋼筋，而改用鐵基金屬玻璃我們只需要1根就夠了。主要物理特性金屬玻璃的強(qiáng)度有多高呢？無序結(jié)構(gòu)有序結(jié)構(gòu).金屬玻璃家族的屈服強(qiáng)度分布于從0.5GPa到6GPa的范34

背景：大多數(shù)金屬在冷卻時會突然出現(xiàn)結(jié)晶現(xiàn)象，所以需要非?？斓睦鋮s?！崩淠壳埃荷a(chǎn)的金屬玻璃是比較薄或者比較細(xì)的。

難點：制造厚的、笨重形狀的塊體金屬玻璃。主要存在的問題：在基礎(chǔ)研究方面,非晶的結(jié)構(gòu)表征、玻璃轉(zhuǎn)變以及形變機(jī)制是金屬玻璃中三大有挑戰(zhàn)性的基本科學(xué)問題,至今仍然是未解之謎,它們制約了塊體金屬玻璃材料研究的進(jìn)一步發(fā)展。主要制備方法注：塊體金屬玻璃(bulkmetallicglass)通常是指3維尺寸都在毫米以上的金屬玻璃。.背景：大多數(shù)金屬在冷卻時會突然出現(xiàn)結(jié)晶現(xiàn)象，所以需要非?？?5典型大塊金屬玻璃樣品：(a)Mg-Cu-Y金屬玻璃；(b)直徑超過70mm的金屬玻璃棒；(c)公斤級別的Zr-Ti-Cu-Ni-Be金屬玻璃；(d)中國科學(xué)院物理研究所制備的金屬玻璃。塊體金屬玻璃材料我國在這方面處于領(lǐng)先地位：.典型大塊金屬玻璃樣品：(a)Mg-Cu-Y金屬玻璃；(b)361.甩帶法

工藝流程首先將破碎并清洗后的母合金在高真空氬氣保護(hù)氣氛下感應(yīng)加熱熔化。利用惰性氣體將合金液體噴射到高速旋轉(zhuǎn)的銅輥上，合金液遇到銅輥將迅速凝固并借助離心力拋離輥面，得到連續(xù)薄帶。甩帶法是制備金屬玻璃條帶最常用的方法之一.1.甩帶法工藝流程首先將破碎并清洗后的母合金在高真空氬氣保37甩帶法可以獲得105～106K／s的高冷卻速率，因此能大大抑制晶體相析出，從而得到完全金屬玻璃材料。甩帶機(jī).甩帶法可以獲得105～106K／s的高冷卻速382.銅模吸鑄法

工藝流程將合金放入磁懸浮電爐中,通電流加熱待合金完全熔化均勻后將銅模向下移動等石英管伸入到熔融合金中時打開閥門,利用壓力罐和熔融合金表面之間的壓差把熔融合金快速吸入銅模熔體在銅模中快速激冷得到所需試樣..2.銅模吸鑄法工藝流程將合金放入磁懸浮電爐中,通電流加熱39

制得樣品示意圖優(yōu)點：電弧熔煉合金無污染、均勻性好,銅模冷卻速率較快,制備效率高缺點：制備的樣品尺寸比較小.制得樣品示意圖優(yōu)點：電弧熔煉合金無污染、均勻性好,銅模冷403.水淬法

工藝流程將合金原料封裝在一個石英管中，預(yù)抽成高真空后充入氬氣保護(hù)，用高頻感應(yīng)爐加熱。合金熔化之后，迅速將其連同石英管浸入水中，實現(xiàn)冷卻。水淬法工藝簡單、設(shè)備要求不高、成本低廉，適合大直徑柱狀樣品的制備，其缺點是其冷卻速率較低，一般適用于玻璃形成能力強(qiáng)的合金體系。B2O3包覆水淬法制備的直徑25mmPd40Ni40P20非晶圓柱。.3.水淬法工藝流程將合金原料封裝在一個石英管中，預(yù)抽成高真414.澆鑄法

工藝流程首先將母合金在高真空氬氣保護(hù)氣氛下感應(yīng)加熱熔化。熔化均勻且具有一定過熱度的情況下直接將合金熔體澆注入銅模中，冷卻后形成柱狀樣品。澆鑄法一般用于對玻璃形成能力較強(qiáng)的合金體系。優(yōu)點：制備過程簡單，冷卻速率較快，效率高，還可以澆注一定形狀的樣品，可批量生產(chǎn)。缺點：但易于形成氣孔,且樣品的尺寸有限。翻轉(zhuǎn)澆鑄爐.4.澆鑄法工藝流程首先將母合金在高真空氬氣保護(hù)氣氛下感應(yīng)加425.吹鑄法6.電磁振動法7.放電等離子燒結(jié)法8.其他其余制備方法人們也對其應(yīng)用研究進(jìn)行了廣泛探討。.5.吹鑄法其余制備方法人們也對其應(yīng)用研究進(jìn)行了廣泛探討。.43下面是2013年一篇來自AdvancedFunctionalMaterials的文章，其中介紹了利用金屬玻璃通過電化學(xué)的方法獲得形貌不同的納米結(jié)構(gòu)。首先是金屬玻璃制備將高純的鎳、鈀、磷、硼裝入石英管，抽成高真空后加熱融化（用B2O3作助熔劑）在熔融的樣品達(dá)到1000℃后，采用水淬法迅速冷卻降溫獲得金屬玻璃水淬法制備金屬玻璃應(yīng)用研究新進(jìn)展.下面是2013年一篇來自AdvancedFunctiona44首先，將該金屬玻璃放置在一個經(jīng)典的電化學(xué)測量三電極系統(tǒng)中，金屬玻璃作為工作電極，Hg/HgO電極作為輔助電極，標(biāo)準(zhǔn)氫電極（SHE）作為參比電極，用循環(huán)伏安法進(jìn)行充放電測試。金屬玻璃應(yīng)用研究新進(jìn)展.首先，將該金屬玻璃放置在一個經(jīng)典的電化學(xué)測量三電極系統(tǒng)中，金45PdNi當(dāng)電勢在EC1和EC2之間時，金屬玻璃中的Ni原子有選擇性地脫離金屬玻璃表面，而表面遺留下的Pd原子則通過表面擴(kuò)散聚集形成Pd原子簇，最終使得金屬玻璃形成了一種納米多孔網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，孔隙的大小在10~30納米。金屬玻璃應(yīng)用研究新進(jìn)展.PdNi當(dāng)電勢在EC1和EC2之間時，金屬玻璃中的Ni原子有46當(dāng)電勢在EC2之上時，金屬玻璃中的Ni原子依舊脫離金屬玻璃表面，而Pd原子則通過溶解、再沉積，最終形成具有多分支樹枝晶的納米結(jié)構(gòu)（形狀像樹葉）。金屬玻璃應(yīng)用研究新進(jìn)展.當(dāng)電勢在EC2之上時，金屬玻璃中的Ni原子依舊脫離金屬玻璃表47綜上所述，通過電化學(xué)方法可以獲得較大比表面積的Pd?？梢灶A(yù)見，而Pd作為一種催化劑，其較高的比表面積，有助于提高其催化性能，例如用于燃料電池中。

上述實驗的金屬玻璃用的是塊體材料，如果用尺寸更小的金屬玻璃，那么通過電化學(xué)方法會不會得到比表面積更高的Pd呢？金屬玻璃應(yīng)用研究新進(jìn)展.綜上所述，通過電化學(xué)方法可以獲得較大比表面積的Pd。可以48為進(jìn)一步探討，將塊狀金屬玻璃在100MPa下，加熱到390℃，超過其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，使得金屬玻璃被軟化成為粘性液體，利用氧化鋁模板制備成直徑大約為200nm的金屬玻璃納米棒（氧化鋁面板用KOH溶液腐蝕去除）。金屬玻璃應(yīng)用研究新進(jìn)展對納米棒進(jìn)行線掃描后，可以看到此時Ni的含量遠(yuǎn)大于Pd。.為進(jìn)一步探討，將塊狀金屬玻璃在100MPa下，加熱到3949然而，通過電化學(xué)的方法進(jìn)行腐蝕后，從TEM圖可以看到納米棒原本致密的結(jié)構(gòu)變得疏松多孔，而通過線掃描可知，金屬玻璃中的Ni幾乎已經(jīng)消失不見，剩下的都是Pd，獲得了比表面積更大的Pd。金屬玻璃應(yīng)用研究新進(jìn)展.然而，通過電化學(xué)的方法進(jìn)行腐蝕后，從TEM圖可以看到納米50無需昂貴的模板、穩(wěn)定劑等電化學(xué)方法金屬玻璃應(yīng)用研究新進(jìn)展——結(jié)論.無需昂貴的模板、穩(wěn)定劑等電化學(xué)方法金屬玻璃應(yīng)用研究新進(jìn)展——51主要參考文獻(xiàn)[1]MukherjeeS,SekolRC,CarmoM,etal.TunableHierarchicalMetallic‐GlassNanostructures[J].AdvancedFunctionalMaterials,2013.[2]WangJQ,LiuYH,ChenMW,etal.RapidDegradationofAzoDyebyFe‐BasedMetallicGlassPowder[J].AdvancedFunctionalMaterials,2013,22(12):2567-2570.[3]YiJ,XiaXX,ZhaoDQ,etal.Micro‐andNanoscaleMetallicGlassyFibers[J].AdvancedEngineeringMaterials,2013,12(11):1117-1122.

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