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基于非晶合金的团簇加连接原子模型,以[Cu-Cu4Ti8]立方八面体共晶相关团簇为基础解析了Ti57Cu43共晶点成分,以此建立Ti-Cu基非晶合金的基础团簇式,设计并获得不含毒元素Be和贵金属元素Pd的具有大玻璃形成能力(GFA)的钛基Ti-Zr-Cu-Ni-Sn块体金属玻璃系列。主要结论如下：1.Ti-Cu二元系中,易形成非晶的Ti57Cu43共晶点成分可解析为团簇式[Cu-Cu4Ti8](Cu1)(=Ti57.1Cu42.9),其中,[Cu-Cu4Ti8]立方八面体为来自TiCu和Ti2Cu相的以Cu为心的共晶相关团簇。以[Cu-Cu4Ti8]为基础团簇,Cu为连接原子,依据团簇加连接原子模型,构建出Ti-Cu基非晶合金的基础团簇式：[Cu-Cu4Ti8](Cu,)和[Cu-Cu4Ti8](Cu3),以此为基础,引入合金化组元Zr, Ni和Sn,得到团簇成分式分别为[Cu-Cu4-xNixTi8-yZry](Cuo.5Sno.5)与[Cu-Cu4Ti6.5Zr1.5](Cu2.5-xNixSn0.5)的非晶成分系列。2.对于[Cu-Cu4-xNixTi8-yZry](Cuo.5Sn0.5)成分系列,[Cu-Cu2.5Ni1.5Ti7Zr1](Cuo.5Sn0.5)、[Cu-Cu2.5Ni1.5Ti7Zr1](Cu0.5Sn0.5)以及[Cu-Cu2.5Ni1.5Ti7Zr1](Cu0.5Sn0.5)三个成分可以通过铜模吸铸法都可获得直径3 mm的块体非晶。其中,团簇式为[Cu-Cu2.5Ni,5Ti6.5Zr1.5](Cuo.5Sn0.5)(对应的化学成分为Ti46.4Zr10.6Cu28.6Ni10.7Sn3.6)非晶合金的临界直径最大,为4mm；3. [Cu-Cu4Ti6.5Zr1.5](Cu2.5-xNixSno.5)系列成分都可获得GFA很高的块体非晶。[Cu-Cu4Ti6.5Zr1.5](Cu2-1Nio.5-1.5Sno.5)(对应化学成分Ti40.6Zr9.4Cu37.5-43.7Ni9.4-3.2Sn3.1)成分处可获得临界直径达7 mm的块体金属玻璃,在不含Be/Pd体系的钛基合金中GFA最大。4.通过理想金属玻璃电子浓度计算表明了团簇式为[Cu-Cu4Ti6.5Zr1.5](Cu2-1Ni0.5-1.5Sn0.5)的系列成分为理想金属玻璃,具有较大的GFA,这与实验结果相吻合。进一步证实了团簇式在钛基块体金属玻璃成分设计中的可行性。