1、金屬玻璃由于其獨特的性能，具有很高的應用價值，受到廣泛關注。然而與晶體相比，對金屬玻璃的理解還十分粗淺。特別是金屬玻璃的塑性變形機制和玻璃轉變過程是金屬玻璃研究領域的兩個難點。金屬玻璃的塑性變形有非均勻和均勻兩種形式。兩種形式中，自由體積都對變形具有重要的影響，但是自由體積具體是如何影響變形的仍不清楚。通常，金屬玻璃是通過快速冷卻液體并避免結晶而得到的。在連續(xù)的過冷過程中，液體的黏度快速增加，并在特定的溫度下凍結為非晶態(tài)固體，這一轉變被

2、定義為玻璃轉變。雖然大量的實驗觀察到了玻璃轉變現(xiàn)象，并且很多工作試著去解釋這一現(xiàn)象，但是玻璃轉變?nèi)匀皇且粋€不清楚的基本問題。我們?nèi)圆恢酪后w是如何以及何時轉變成玻璃的。此外從固態(tài)開始的玻璃態(tài)向過冷態(tài)轉變的玻璃轉變過程也是不清楚的。 本文對金屬玻璃的塑性變形、玻璃轉變以及對玻璃轉變溫度的預測進行了研究。主要結果如下： (1)考慮到在穩(wěn)態(tài)流變過程中，應用的機械功和穩(wěn)態(tài)時增加的能量守恒，金屬玻璃的穩(wěn)態(tài)流變應力僅依賴于變形前后約

3、化自由體積的差值，我們發(fā)展了金屬玻璃的平衡流變應力和約化自由體積之間的關系。這一關系和對穩(wěn)態(tài)約化自由體積的分析顯示溫度和應變速率對平衡態(tài)流變應力的影響可以用兩個簡單的線性關系描述。溫度和應變速率對平衡態(tài)流變應力的影響應歸因于它們對平衡態(tài)約化自由體積的影響。 (2)研究了約化自由體積和測試溫度對金屬玻璃的非均勻變形斷裂強度的影響，提出了一種金屬玻璃斷裂的可能解釋，即當金屬玻璃中自由體積增加到特定值時，系統(tǒng)會變得不穩(wěn)定，緊接著發(fā)生斷

4、裂。 (3)對47種金屬玻璃在絕對零度時的剪切模量G(O)和在玻璃轉變溫度時的剪切模量G(T8)進行計算。計算結果顯示，對于金屬玻璃體系，其玻璃轉變溫度時的剪切模量和室溫時的剪切模量之比G(Tg)，G(0)接近0.85這個常數(shù)。這說明金屬玻璃在剪切模量減小到0.85G(0)這個特定值時發(fā)生玻璃轉變。 (4)從金屬玻璃的玻璃轉變和金屬熔化的相似性出發(fā)，發(fā)現(xiàn)金屬玻璃的玻璃轉變溫度和平均熔化溫度呈線性關系。由于平均熔化溫度可以