上世纪80年代末得了第二代非晶合金,在尺寸上的显著进步又被称作块体金属玻璃(BMGs)。常用元素Zr-Cu-Al-Ni系的Zr55Cu30Al10Ni5 BMG展现出了优异的性能,在机械制造、航空航天、医疗器械乃至国防军事等诸多工程领域都体现出了重要的潜在应用价值。对于实际应用来说,大块非晶合金Zr55Cu30Al10Ni5除了必须兼顾制备本身快速凝固的工艺要求,还要面临通过连接方法来实现一些同质或异质非晶合金构件的大尺寸化和复杂化的应用。作为一种低温连接手段,本文针对Sn基钎料熔点普遍低于Zr基BMGs玻璃转变温度Tg的特点,并以Sn与非晶Zr55Cu30Al10Ni5 BMG间的相互作用为研究核心问题,给出Sn与Zr55Cu30Al10Ni5 BMG相互作用中动力学问题的相关阐述。试验表明,Sn基钎料与Zr55Cu30Al10Ni5 BMG相互作用的动力学过程包括全过程中的润湿铺展及界面反应层的扩散生长过程皆属于缓慢过程。在结构弛豫的影响下,确定非晶母材本身低于玻璃转变温度的热处理时间,需要有效的给出时间—温度—晶化转变的T-T-T图,用来确定满足低温连接作用时间的上确界。本文研究结果表明,Zr55Cu30Al10Ni5的表观激活能为325±7k J/mol,这个值略高于过冷液相区的情形。发生晶化前后的试件表面硬度由纳米压痕测试给出,发生晶化的球形晶相造成BMG表面纳米压痕硬度标准差变大。表面的球状结晶形貌意味着结晶动力学对应的Avrami指数为4,基于不同结晶形貌动力学对应的Avrami指数的数学表述,从4到3,给出了由球形结晶到枝晶结晶的不同形貌。四维时间依赖的独立变量在各自方向上的抑制与否,与最终的结晶形貌有关,可以看成对称破缺的直接结果。低温Sn基钎料包括Sn-In共晶钎料在真空座滴实验中对非晶Zr55Cu30Al10Ni5 BMG润湿失败的结果表明,企图采用调节Sn基钎料成分比例来调整钎料熔点和液相表面张力来实现润湿Zr55Cu30Al10Ni5 BMG的尝试都得到不润湿的结果。而利用Zr基金属玻璃表面对氯离子的蚀斑敏感特性,在Zr55Cu30Al10Ni5 BMG被熔融Zn Cl2处理过后的表面上,熔融Sn展现了缓慢的润湿铺展过程。相同的试验条件下,Sn在6块熔融Zn Cl2工艺处理的Zr55Cu30Al10Ni5 BMG表面润湿后得到的最终铺展角均不相同。这个结果是熔融Zn Cl2处理产生不同的表面粗糙度的表面形貌造成的,熔融Sn在不同粗糙表面的接触形核提供了润湿铺展的最终驱动力。通过形核铺展动力学的描述,解释了不同粗糙度下的最终铺展角大小及达到最终平衡态的时间长短的问题。通过理论分析,主要是基于Fokker-Planck方程的处理,允许直接得到稳态厚度涨落的分布概率。数学处理的解析结果指出,由于BMG结构弛豫的存在,构成Sn与Zr55Cu30Al10Ni5 BMG的界面扩散层作为亚稳态系统,其生长的过程将分为两个阶段。首先是生长时间指数为1/2的扩散控制型生长阶段I,进而在界面附近发生形核,结聚的相变过程,进入生长时间指数被抑制为1/3的生长阶段II。该过程体现为扩散层中团簇新相平均尺寸的生长满足指数1/3的规律。按量子理论,Sn原子通过金属玻璃无序系统被其定域结聚能级散射累积效应的结果,也可以得到距离尺度对应时间指数从1/2的规律被抑制到1/3的结果。随后的试验验证了扩散层两个生长阶段的存在,同时TEM的结果也证实了阶段II存在的描述是合理的。