大块非晶合金具有独特的结构和性能，例如高弹性应变极限、高屈服强度和优良的耐腐蚀性能，因此赢得了材料科学领域的青睐。均化对合金熔体的铸造和成型具有重要意义，影响金属玻璃的玻璃形成能力、热稳定性和力学性能。初始液体结构影响可达到的过冷，因此，可以控制制备时整体玻璃中非均匀性的发生或非均匀性的缺乏。选择合适的淬火温度，即淬火的最高保持温度，不仅对潜在地保留中高温金属熔体的性能很重要，而且对降低铸造的能源成本也很重要。对于给定的高温均质化，假定金属熔体在结构上和化学上都是均质的，并且所有玻璃都将保持类似的结构和性质。金属熔体在液相温度以上会发生可逆的结构和性能变化，影响凝固合金和玻璃冷却后的组织和性能。

来自中国科学院物理研究所的汪卫华院士团队通过快速扫描量热法实验证明了金基金属熔体在高于其液相温度之上的均匀化。均匀化的金属熔体增强了抗相变能力，提高了热稳定性，提高了玻璃形成能力。相关论文以题为“Homogenization of a metallic melt: Enhancing the thermal stability of glassy metal”发表在Materials Today Physics上。

论文链接：

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2542529323000408

图1.冷却过程中结构(LLT和LLS)和化学(LLS)演化的势能示意图。

图2. 不同淬火温度下  a) 773 K和 b) 973 K的Au基非晶合金的热容曲线。

图3. Au基非晶合金的时间-温度-相变(TTT)相图。

图4. 使金属熔体均匀化的临界淬火温度。

图5. 高温放热过程中的时间-温度-相变(TTT)相图。

总之，作者利用快速扫描量热法确定了一种金系金属熔体和玻璃的综合均化条件。由于存在高温混相间隙，金属熔体必须在比其液相线温度高192 K的温度下均化。均化良好的玻璃具有更好的玻璃形成能力和更强的热稳定性。在较高淬火温度下结晶峰逐渐增大，存在较高的过冷度，这表明金属熔体中的液-液分离是液体复杂行为的起源。

这种增强的过冷液体的热稳定性有望在热塑性成形、增材制造或焊接等领域得到实际的工程应用。这一成果不仅证明了多组分玻璃形成合金中存在高温混相间隙，而且为提高金属玻璃热性能的工程应用提供了另一种途径。（文：Keep real）