貴金屬急冷材料

貴金屬非晶態材料非晶態金屬具有凍結了的液態金屬結構，兼有金屬和玻璃的特性，因此又稱為金屬玻璃。 貴金屬非晶態材料在非晶金屬領域中居重要地位，特別是開發非晶材料研究的初期，有關非晶態的形成能力、結構特徵、性能及熱穩定性等的研究多從貴金屬非晶態材料開始。 準晶態金屬是某些合金系在急冷過程中形成的一種新的相結構狀態。

貴金屬急冷材料(rapidly solidified materials of precious metals)以貴金屬元素為基或作為重要添加元素的合金，採用各種急冷手段製成的亞穩貴金屬材料，即貴金屬非晶態材料、貴金屬準晶態材料、貴金屬微晶材料和納米晶材料等。通常採用的急冷方法有熔體急冷、氣相沉積、濺射、蒸鍍、高壓合成和雷射輻照等。其中熔體急冷方法是1960年美國杜威茲(Duwez P)領導的小組發明的一種“槍射”技術，冷卻速率為105～108K／s，首先做出金矽非晶態合金。由於工藝上的突破，大大促進了非晶態材料及其他亞穩材料研究工作的開展。隨後又發展了錘砧、雙輥軋制、離心轉鼓、液態噴絲和急冷霧化等方法，冷卻速率通常在103～106K／s，可實現工業化生產。
貴金屬非晶態材料非晶態金屬具有凍結了的液態金屬結構，兼有金屬和玻璃的特性，因此又稱為金屬玻璃。貴金屬非晶態材料在非晶金屬領域中居重要地位，特別是開發非晶材料研究的初期，有關非晶態的形成能力、結構特徵、性能及熱穩定性等的研究多從貴金屬非晶態材料開始。非晶態金屬具有非常優異而獨特的性能，具有高強度、高硬度；有一定的韌性和延展性，不出現加工硬化；彈性模量比一般晶態金屬低30％；電阻率比較高，電阻溫度係數很小。貴金屬非晶態材料可以做很多功能材料，如：：PdSi20、PdSiCr20-7非晶合金可用作低溫輻射環境中的測溫溫度計；PdAgSi6-16．5、PdCuSi6-16．5可做超聲延遲線材料；Cu-Ag-P可做電阻應變材料及焊料；鈀矽、鈀銀可做電接點材料等。
貴金屬準晶態材料 準晶態金屬是某些合金系在急冷過程中形成的一種新的相結構狀態。這種新相不具有長程平移周期性，只有鏇轉對稱性。1984年，美國舍赫特曼(Shechtman D)領導的小組首先在用液態急冷方法研究鋁錳合金時意外地發現了這個新相。此相的電子衍射斑點非常敏銳，顯現出非晶體學的5次對稱性，稱此相為20面體相，簡稱I相。繼而又在一些體系中發現10次對稱準晶，8次對稱準晶和12次對稱準晶等。準晶態合金是一種亞穩合金，但在某些情況下具有很好的相對穩定性。準晶態合金常具有高硬度、強磁性及在低溫下的超導特性，典型的貴金屬準晶態合金有鈀鈾矽、鋁鈀、鋁鉑、鋁釕和鋁鋨合金等。
貴金屬微晶材料和納米晶材料 晶粒或顆粒尺寸在微米或毫微米量級的材料稱為微晶材料或納米晶材料。這些材料通常也是在急冷過程中或形成非晶態以後的退火過程中得到的。微晶和納米晶材料由於晶粒細化和晶粒邊界所占比例很大，常表現出一些特異的性能，如：優異的軟磁特性，奇特的光學性能，高催化活性，良好的加工性能及超塑性等。貴金屬微晶和納米晶材料主要是用濺射和蒸發法製得的銀銅合金、銀鐵合金及鈀、金、銀的納米粒子等，可作為一些特殊的功能材料使用。