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晶合金的尺寸提高到16ｍｍ，2004年Johnoun载Pt基合金系中发现了具有高压缩塑性达到了20%，突破了过去块体非晶合金压缩塑性一般小于25的瓶颈。 2、合金基本制备方法： 1）石英管水淬法 水淬是将合金置于石英管中，将合金熔化后连同石英管一起淬入水中，以实现快速冷却，所形成大块非晶合金表面光亮，有金属光泽。该方法是制备金属玻璃的一个常用的方法，美国的加州理工学院的Johnson研究小组就是用该方法首 次研制出了直径为φ14mm的Zr41.2Ti13.8Cu12.5Ni10Be22.5大块非晶合金(V1合金)。2）铜模激冷法 由于铜的蓄热系数较大，合金液体进入铜模内可以得到很大的冷却速率，因此普遍用来制备非晶合金。如果用水冷铜模，效果更好。根据实现方式的不同又可分为真空吸铸、射流、压力铸造法、定向凝固法和磁悬浮熔炼铜模法等。 3）压力铸造法： 是在合金熔化后，利用压头以一定的速度和压力将熔体快速压入铜模型腔中，使其强制冷却，以实现快速冷却形成非晶合金。其特点是充型速度快，并保持一定的压力，合金液充填性好，可以直接制作较复杂形状的大尺寸的非晶合金零部件。 4）定向凝固铸造法 是一种可以连续制备大块非晶合金的方法。采用这种方法要控制定向凝固速率和固液界面前沿液相温度梯度，而定向凝固所能达到的冷速率可以通过这两个参数乘积进行估算，即Rc=GV，可见温度梯度G越大，定向凝固速率V越快，冷却速率Rc则越大。 5）磁悬浮熔炼铜模法 是熔体与坩埚壁无接触或软接触，熔体温度可通过非接触方式测量，熔体在合适温度喷吹到下部铜模中。该法的优点是熔体不与坩埚壁接触或软接触、避免了淬态异质形核，有利于玻璃形成，不足之处在于受到悬浮能力的限制。只能制备比较小的样品， Mg基和Zr基合金可以做出直径为4mm试棒或4mmX6mm截面的板状完全非晶样品。 6）石墨坩埚激冷法 陈德民等针对电弧熔炼铜模吸注成型工艺所存在的铜模被预先加热、熔融态母合金成分及温度不均匀、坯锭不同部位冷却速度不一致等现象，利用石墨导电性好、蓄热量大、熔点高的特性，探索了在石墨坩埚中进行电弧熔炼，合金液直接浇注进入水冷铜模并吸注成型的制备工艺。 天津理工大学教务处制表
7）落管法 具体方法是将样品密封在适应管中，内部抽成真空获充保护气体。先将样品在石英管上端熔化，然后让其在石英管中下落，并在下落过程中完成凝固过程。 下落速度的控制通过落管内的气压调节来实现。该方法可以消除坩埚壁诱发的非均匀形核，可用研究非晶相的形成动力学、过冷熔体的非平衡凝固过程。 8）粉末冶金法 粉末冶金技术就是把非晶态粉末装入模具后进行一定的工艺成型，如温挤压、动力压实、粉末轧制、压制烧结等技术。用粉末冶金技术其基本原理是利用非晶态固体在过冷液相区么ΔTx(即玻璃转变温度Tg与起始晶化温度Tx的间隔)内有效粘度大幅度下降的特性，施加一定的压力使材料发生均匀流变，从而复合为块体。显然，该方法只适于ΔTx大的合金系。由于非晶合金硬度高，粉末压制后的密度受到限制，烧结温度不能超过非晶合金的晶化温度，所以压制后的强度一般要比非晶颗粒本身的强度低。有时在烧结时加入的粘接剂也会对成品的非晶合金块产生影响。 9）固态反应制备块体非晶 此方法是利用扩散反应动力对固态晶体进行各种无序化操作，使之演变为非晶相，从而实现由固态晶体直接转化为固态非晶体。原理上，固态反应可以制备出任意尺寸、形状的非晶合金块，但并不是任何一种合金都可以制成非晶体合金块，有些是不易制备且生产的效率有待进一步提高，对二元或三元合金中原子的扩散，非晶体的形核和生长的机理也有待进一步的研究。 10）非晶条带直接复合 爆炸焊接是一种新的工艺，在公测后能够领域得到广泛应用，其基本原理：在地面基础上的多层金属板以一定的间隙、距离支持起来，当均匀放在复板上的炸药被地雷管引爆后，将一部分能够传给复板，由于基板和复板间高速、高压和瞬时的撞击，在接触面发生物理和化学变化过程，使之焊接在一起。 11）从液相中直接制取 许多学者已找到从液相中直接制取大块非晶的方法。如：增加合金组元数量用来降低熔体的熔点，提高合金的玻璃化温度，可以使合金更容易直接过冷的奥Tg以下而不结晶；选择合理的原子尺寸配合，以便构成更加紧密的无序堆积，导致自由体积减小，流动性更小，从技术上抑制非均匀形核等。 3、非晶合金晶化 由于非晶态合金在热力学上是非平衡的亚稳态结构，在一定条件下，会发生非晶结构向晶态的转变即发生晶化。
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3.1热致晶化 分步退火法（Step Annealing）是在等温退火的基础上改进的1 种方法，是指将非晶样品在较低温度下等温退火一定时间，然后再在较高温度下等温退火一 定时间，控制好退火参数使得从非晶基体中析出尺寸在纳米范围内的晶体相。1993 年Noh 等人用两步退火法（Two-Step Annealing）对Fe73Cu1Mo3Si14B9 非晶合金进行晶化，得到的纳米晶的软磁性能更好，微观组织更为细化达到3 nm~5 nm。而用普通的等温退火法得到的最小晶粒尺寸约为20 nm。因而提出两步退火 法是改善Fe73Cu1Mo3Si14B9 非晶合金的软磁性能、细化晶化后α-Fe(Si)相组织的1 种有效方法[8]。他们还发现，给定预退火温度随着预退火处理时间的延长，最后得到的纳米晶组织的磁导率μ 不断增加，矫顽力Hc不断减小，即软磁性能更好。一般认为，该方法的较低温度预退火阶段为初始形核过程，而随后的较高温度的退火是使析出相生长即晶体长大过程。此后， 还发展了多步退火法（ Multiple-StepAnnealing），近年来，Fujimori，Kobune，Serrona分别用这种方法对非晶薄膜Pb(Zr，Ti)O3，(Pb，La)(Zr，Ti)O3，NdFeB 的晶化做了相关领域的研究工作。 3.2电致晶化 包括闪光退火、焦耳加热和电脉冲退火。闪光退火法是对非晶薄带施加短时间的强电流脉冲实现快速加热使其发生纳米晶化。闪光退火可以显著地减小成分对净化后合金微结构的影响。先前人们用常规的高温退火法发现只可能再有特定成分的合金中才能析出纳米晶体相。焦耳加热发是施加连续的电流作用于非晶薄带样品较长时间。电脉冲退火发是用高密度直流电脉冲对非晶合金进行处理使之发生纳米晶化。在晶化机制上，显然该方法不同于普通的热致晶化，也不能用简单的电迁移理论很好的解释，所以在赖祖涵等给出了1个尝试性的解释，认为是电脉冲产生的周期性的驱动力和大量电子无规则的热运动综合作用的结果，使得亚稳态的非晶转变成较稳定的纳米晶态。 图1 非晶合金显微组织 Figure 1 amorphous alloy microstructure 天津理工大学教务处制表
3.3机械晶化 机械晶化法是利用高能球磨技术在干燥的球星装料机内，在Ar气保护下通 过机械研磨过程中高速运行的硬质钢球与研磨体之间相互碰撞，对非晶粉末反复进行溶结、断裂、再溶结的过程使得非晶发生纳米晶化。一般认为，温度是一个关键因素，但同时还认为机械晶化不能仅仅用等同于热致晶化的机制来解释，认为是应变和表面的氧化层共同作用导致局域化学成分偏西，而这种偏析导致了纳米晶相的析出。 3.4激波诱导 在一定强度的激波促使非晶合金发生纳米晶化方面，刘佐权等人开展了卓有成效的工作。该方法是将样品置于激波管低压末端，当按一定比例配方的氢氧混合气体经点火爆炸后在低压腔内形成高温高压高能的激波对样品产生作用，在微秒量级的时间内，使非晶转变为净化度很高的纳米晶态。高压退火晶化，由于金属玻璃的结晶涉及致密化，高压将可能加速结晶过程。一般认为是由于高压抑制原子的扩散使得晶化温度上升，有利于保持非晶态合金的稳定性。 研究结果表明；压力不仅可以改变非晶合金的晶化温度，而且还能改变其晶化模式。这可能与压力影响原子扩散有关。然而，依据热力学的理论，非晶晶化温度和相转变温度都与成核力学势垒相关，因此研究压力对非晶晶化的影响应同时考虑压力对原子扩散和成核热力学势垒这两方面的作用，相关的研究也正在不断深入。 3.5非晶合金等温晶化 等温晶化实验选取No．1块状试样，等温晶化动力学过程分析的温度选择在玻璃转化温度 和晶化温度之间，分别为820，825，830和835 K．DSC 曲线结果如图4所示，放热峰偏离基线所对应的时间确定为晶化孕育期丁．在不同的等温温度下，采用Partial Area标准程序可求出等温晶化的体积分数x(t)与转变时间t的关系曲线如图3示．从图可以看出，晶化体积比与时间t的关系曲线呈S形变化，且随着晶化温度增加，孕育期变短． 式中，k为反应速率系数(与温度有关)；n为与转变方式有关的指数，它反映形核长大的晶化机制．图4lnln[1/(1-x)]-ln(t-?)关系曲线，直线的斜率即为Avrami指数n．在晶化过程中，非晶合金的形核和长大过程不是始终不变的，在晶化不同阶段非晶相向亚稳相、亚稳相向稳定晶相的转变及不同亚稳相之间的干扰和转变，都将影响非晶合金晶化过程中稳定晶相和亚稳相的形核及长大行为，因此n值不是唯一的．