一种提高铝基非晶合金形成尺寸的制备装置和制备方法

摘要

本发明公开了一种提高铝基非晶合金形成尺寸的制备装置和制备方法，属于非晶合金技术领域。该装置包括密闭腔体、铜模具、合金熔化系统、测温系统和液压推进装置，通过液压推进装置提升熔液冲入模具速度，增加熔液与模具的接触面积而提高界面换热效率，自主设计铜模具结构使得熔液与模具充分接触，同时充分排除气体提高界面换热效率，增加熔体的冷却速率。设备顶部配备实时测温装置，通过中心镂空顶杆的灵活设计，可对熔体凝固的各个阶段进行温度监控，从而获得不同时间段的熔体冷却速率，经过冷速的分析对比可通过调节冲压速率及加热温度和真空度等工艺参数，最终提高熔体的冷却速率，获得最佳工艺条件进而大幅度提高Al基非晶合金的形成能力。

权利要求

1.一种提高铝基非晶合金形成尺寸的制备装置，其特征在于：该装置包括密闭腔体、铜模具、合金熔化系统、测温系统和液压推进装置；其中：密闭腔体：能够根据工艺需求达到所需真空度，并能根据需要在腔体内充入保护气体或空气；

铜模具：设于密闭腔体内，用于合金熔体的凝固；铜模具的轴向中心位置设有用于放置合金熔体的模柱，所述模柱通过两个气体通道与铜模外部相连通；在铜模具内沿模柱周向均匀分布六根水冷铜管，各水冷铜管到模柱距离相等；

合金熔化系统：设于密闭腔体内，用于加热合金以形成合金熔体；所述合金熔化系统包括感应加热线圈、空心玻璃管和载料台，所述感应加热线圈绕装于空心玻璃管外侧，所述载料台位于空心玻璃管内，载料台上放置合金；所述感应加热线圈用于对空心玻璃管进行加热，进而加热载料台上的合金，使其成为合金熔体；

测温系统：包括合金凝固测温装置和合金熔体测温装置；所述合金凝固测温装置用于实时监测铜模具内合金样品的温度并计算出冷却速率；所述合金熔体测温装置用于实时监测空心玻璃管内合金熔体的温度并精确控制加热温度；

液压推进装置：用于将空心玻璃管内的合金熔体推进铜模具内，通过对载料台施加推力实现，该液压推进装置的最大冲压速度为300mm/s。

2.根据权利要求1所述的提高铝基非晶合金形成尺寸的制备装置，其特征在于：该制备装置还设有支撑结构，所述支撑结构包括底部支撑体、中间支撑体和柱状支架；所述柱状支架垂直安装于底部支撑体和中间支撑体之间，所述空心玻璃管固定在底部支撑体和中间支撑体之间，液压推进装置的推进杆伸入密闭腔体，穿过底部支撑体后伸入空心玻璃管内；铜模具放置在中间支撑体上，空心玻璃管的顶端与铜模具内的模柱固定连接并连通。

3.根据权利要求1所述的提高铝基非晶合金形成尺寸的制备装置，其特征在于：所述密闭腔体上设有机械泵抽气口、分子泵抽气口、保护气入口和空气入口，机械泵抽气口和分子泵抽气口用于实现腔体内所需真空度，保护气入口和空气入口分别用于在腔体内充入保护气体和空气。

4.根据权利要求1所述的提高铝基非晶合金形成尺寸的制备装置，其特征在于：所述铜模具内的气体通道与模柱呈30°夹角，并从与模柱的连接处向铜模具外侧向下倾斜，气体通道与模柱的连接处位于模柱的中上部。

5.根据权利要求1所述的提高铝基非晶合金形成尺寸的制备装置，其特征在于：所述铜模具中的模柱高度为45mm，在距模柱底端高度30mm处的模柱两侧开通直径为0.5mm的气体通道。

6.根据权利要求1所述的提高铝基非晶合金形成尺寸的制备装置，其特征在于：所述铜模具内模柱的顶端设有中空的顶杆，顶杆的上部伸出密闭腔体外，所述合金凝固测温装置设于顶杆上方，通过中空的顶杆测试铜模具内合金温度。

7.根据权利要求1所述的提高铝基非晶合金形成尺寸的制备装置，其特征在于：所述合金熔化系统中，载料台为实心玻璃圆柱结构，所述合金熔体测温装置的测温点设置在空心玻璃管上。

8.利用权利要求1所述装置提高铝基非晶合金形成尺寸的制备方法，其特征在于：该方法具体包括如下步骤：(1)密闭腔体抽真空后，充入保护气体；所述保护气体为氦气；

(2)通过调整玻璃管内载料台的位置，使载料台上合金在空心玻璃管内处于加热中心位置；

(3)设定加热温度，形成所需温度的合金熔体，加热过程中通过合金熔体测温装置监测空心玻璃管内合金熔体的温度，并通过实时调控电流而精确控制升温；

(4)通过液压推进装置将载料台上的合金熔体推入铜模具内的模柱内，通过合金凝固测温装置监测模柱内合金熔体凝固过程中的温度变化，并计算出非晶合金熔体的实时冷却速率；

(5)合金完全凝固后，密闭腔体内通入空气，平衡密闭腔体内与外界气压。

9.根据权利要求8所述的提高铝基非晶合金形成尺寸的制备方法，其特征在于：非晶合金制备过程中，通过温度实时采集，记录样品由冲进模具至完全凝固的时间内的温度变化情况，并取不同位置处的热点进行分析以及采集，获得模具内合金样品在不同位置处和不同时间条件下的实时冷却速率，然后通过调节液压推进装置的冲压速率、感应线圈的加热温度、密闭腔体内的真空度和保护气的气体种类和压强，进行制备工艺的优化，最后获得最优制备工艺，从而给予块体Al基非晶合金最大的冷却速率，进而提高Al基非晶合金的玻璃形成尺寸。

10.根据权利要求9所述的提高铝基非晶合金形成尺寸的制备方法，其特征在于：铝基非晶合金制备过程中，冲压速率300mm/s，熔体温度1050℃，保护气体为高纯惰性气体氦气，通入炉体内氦气的量为压力表指针指向0MPa。

说明书

一种提高铝基非晶合金形成尺寸的制备装置和制备方法

技术领域

[0001] 本发明涉及非晶合金技术领域，具体涉及一种提高铝基非晶合金形成尺寸的制备装置和制备方法。

背景技术

[0002] 铝基非晶合金具有远超于传统铝合金的性能，包括高比强度、高耐蚀性以及高韧性等，且其成本低廉，是极具市场潜质的工程构件材料，深受各国科学家的喜爱，然而其有限的非晶形成能力极大地限制了它的发展应用，目前所报道的Al基非晶合金最大临界尺寸为直径1.5mm棒材。因此，如何大幅有效地提升铝基非晶的形成能力，成为亟待解决的世界性难题之一。铝基非晶合金的制备与传统铝合金的铸造相似，其形成能力除受自身合金成分的影响外，也受制备工艺的影响。例如液态熔体温度、熔体浇铸速度、模具粗糙度、铸造压力、气体氛围及模具材料等。这些制备工艺参数的改变均会影响制备过程中非晶合金样品热量的传导，进而影响非晶合金的凝固过程，而造成铝基非晶合金制备过程中晶体相的生成。因此，有效地改善制备工艺条件，提升热量的传递效率，监视制备过程中样品的温度实时变化，而后调节工艺参数加快合金的冷却速率，是提升铝基非晶合金玻璃形成能力的关键。

[0003] 常用的非晶制备技术，包括水淬法、吸铸法、单向熔化、吹铸以及铜辊快淬制备条带等方式，但是，这些传统的制备方式均有各自的缺点和局限性，例如水淬法容易引入外界杂质而引起合金自身成分的偏析导致形成能力下降，吸铸法虽然工艺简单，但合金进入模具后的冷却速率不够，单向熔化方式虽然适用于连续铸造但对合金种类要求严格，且冷却速率也无法达到Al基非晶合金要求的临界冷却速率，而对于吹铸方式制备非晶合金，其在保证良好的填充性前提下无法给予快速的填充速率，更无法获得足够的冷却速率。同时，对比以上几种传统的制备非晶合金的工艺方法，其均有一共同缺点，即无法在制备非晶合金的过程中提供样品温度变化的实时监测，即无法在实测角度上给予非晶形成能力的评定，也无法通过调控而掌握合金冷速的变化，无法提高非晶合金的形成能力。

[0004] 众所周知，非晶合金的制备过程就是一个晶体相与非晶相的竞争过程，而随着非晶合金冷却速率的提高，晶体相的形核及长大阶段均会被抑制，Perepezko等科学家就通过此种分析手段成功预测了大量非晶合金的成分体系，也阐明了非晶合金的形成机理。同时，Johnson等科学家通过控制升温速率避免了在加热阶段下的形核现象出现，成功利用Zr基合金实现了复杂工件的制备。但是，对于非晶合金制备的凝固阶段，却依然没有相关测温手段，由于非晶合金尺寸限制，同时其凝固过程又及其迅速，在毫秒级别的时间内，对于非晶合金凝固过程中的温度变化捕捉相当困难，而此项研究也一直处于空白状态，目前还未发现提供实时监测温度并提高Al基非晶合金形成尺寸的相关报道。

发明内容

[0005] 针对现有技术中存在的上述不足之处，本发明的目的在于提供一种提高铝基非晶合金形成尺寸的制备装置和制备方法，该装置通过设计独特结构的模具、对样品温度实时监测以及其他配套设计，最大限度的减少非晶合金缩松、缩孔等缺陷的形成，提高冷却速率以获得大尺寸的Al基非晶合金，同时在非晶合金制备过程中对样品温度实时监测，通过获得的实时冷却速率调节制备工艺参数，优化工艺，最大程度提高Al基非晶合金玻璃形成能力。

[0006] 为实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：

[0007] 一种提高铝基非晶合金形成尺寸的制备装置，该装置包括密闭腔体、铜模具、合金熔化系统、测温系统和液压推进装置；其中：

[0008] 密闭腔体：能够根据工艺需求达到所需真空度，并能根据需要在腔体内充入保护气体或空气；

[0009] 铜模具：设于密闭腔体内，用于合金熔体的凝固；铜模具的轴向中心位置设有用于放置合金熔体的模柱(模柱即为在铜模具轴向中心设置的空心柱状结构)，所述模柱通过两个气体通道(通气口)与铜模外部相连通；在铜模具内沿模柱周向均匀分布六根水冷铜管，各水冷铜管到模柱距离相等；

[0010] 合金熔化系统：设于密闭腔体内，用于加热合金以形成合金熔体；所述合金熔化系统包括感应加热线圈、空心玻璃管和载料台，所述感应加热线圈绕装于空心玻璃管外侧，所述载料台位于空心玻璃管内，载料台上放置合金；所述感应加热线圈用于对空心玻璃管进行加热，进而加热载料台上的合金，使其成为合金熔体；

[0011] 测温系统：包括合金凝固测温装置和合金熔体测温装置；所述合金凝固测温装置用于实时监测铜模具内合金样品的温度并计算出冷却速率；所述合金熔体测温装置用于实时监测空心玻璃管内合金熔体的温度并校准合金凝固测温装置；

[0012] 液压推进装置：用于将空心玻璃管内的合金熔体推进铜模具内，通过对载料台施加推力实现，该液压推进装置的最大冲压速度为300mm/s。

[0013] 本发明制备装置还设有支撑结构，所述支撑结构包括底部支撑体、中间支撑体和柱状支架；所述柱状支架垂直安装于底部支撑体和中间支撑体之间，中间支撑体高度可调节；所述空心玻璃管固定在底部支撑体和中间支撑体之间，液压推进装置的推进杆伸入密闭腔体，穿过底部支撑体后伸入空心玻璃管内；铜模具放置在中间支撑体上，空心玻璃管的顶端与铜模具内的模柱固定连接并连通。

[0014] 所述密闭腔体上设有机械泵抽气口、分子泵抽气口、保护气入口和空气入口，机械泵抽气口和分子泵抽气口用于实现腔体内所需真空度，保护气入口和空气入口分别用于在腔体内充入保护气体和空气。

[0015] 所述铜模具内的气体通道与模柱呈30°夹角，并从与模柱的连接处向铜模具外侧向下倾斜，气体通道与模柱的连接处位于模柱的中上部(气体通道与模柱相连的一端为高端，气体通道与铜模具外侧表面相接的一端为低端，气体通道的高端设于模柱的中上部)。所述铜模具中的模柱高度优选为45mm，在距模柱底端高度优选30mm处的模柱两侧开通直径为0.5mm的气体通道。

[0016] 所述铜模具内模柱的顶端设有中空的顶杆，顶杆的上部伸出密闭腔体外，所述合金凝固测温装置设于顶杆上方，通过中空的顶杆测试铜模具内合金温度。

[0017] 所述合金熔化系统中，载料台为实心玻璃圆柱结构，所述合金熔体测温装置的测温点设置在空心玻璃管上。

[0018] 利用上述装置进行提高铝基非晶合金形成尺寸的制备方法，具体包括如下步骤：

[0019] (1)密闭腔体抽真空后，充入保护气体；

[0020] (2)通过调整感应加热线圈的位置，使载料台上合金在空心玻璃管内处于加热中心位置；

[0021] (3)设定加热温度，形成所需温度的合金熔体，加热过程中通过合金熔体测温装置监测空心玻璃管内合金熔体的温度，并通过实时调控电流而精确控制加热温度；

[0022] (4)通过液压推进装置将载料台上的合金熔体推入铜模具内的模柱内，通过合金凝固测温装置监测模柱内合金熔体凝固过程中的温度，并计算出非晶合金熔体的实时冷却速率；

[0023] (5)合金完全凝固后，密闭腔体内通入空气，平衡密闭腔体内与外界气压。

[0024] 上述非晶合金制备过程中，通过温度实时采集，记录样品由冲进模具至完全凝固的时间内的温度变化情况，并取不同位置处的热点进行分析以及采集，获得模具内合金样品在不同位置处和不同时间条件下的实时冷却速率，然后通过调节液压推进装置的冲压速率、感应线圈的加热温度、密闭腔体内的真空度和保护气的气体种类和压强，进行制备工艺的优化，最后获得最优制备工艺，从而给予块体Al基非晶合金最大的冷却速率，进而提高Al基非晶合金的玻璃形成能力。

[0025] 上述非晶合金制备过程中，冲压速率优选为300mm/s，熔体温度优选为1050℃，保护气体优选为高纯惰性气体氦气；通入炉体内氦气的量为压力表指针指向0MPa。

[0026] 本发明的优点及有益效果如下：

[0027] 1、本发明装置的可抽真空的封闭腔体，封闭腔体内设有感应加热线圈，可通过操作器实时调控电流而精确控制温度。同时腔体底部安装液压推进装置，可控冲压速率，最大冲压速率可达300mm/s，可使得非晶合金熔体以足够快的冲压速率冲入铜模具，使熔液迅速进入铜模并充分接触而获得极高的冷却速率，从而增加熔液与模具的接触面积而提高界面换热效率，同时增大熔液冲入压力而最大限度的减少缩松、缩孔等缺陷的形成，提高冷却速率以获得大尺寸的Al基非晶合金。

[0028] 3、本发明装置中设计了独特结构的铜模具，铜模中心为空心模柱，模柱周围位置配备六根水冷铜管方便更加迅速的散热。同时模柱高30mm位置两侧配备通气口，直通铜模外部并与中心模柱呈30°夹角向下倾斜，通气孔与模柱的夹角设计防止了熔体冲入模具后出现回流，保证熔体进入模具后与界面的充分接触而提高换热效率，同时又避免柱内气体堵塞而形成气体间隙影响传热，并避免熔体凝固后出现缩松、缩孔等缺陷的形成，模柱周围距离模柱10mm位置处配备六根水冷铜管以保证制备过程中的快速散热，而模具顶部的镂空设计为制备过程中的温度实时采集提供条件。

[0029] 3、本发明在封闭腔体顶端安装红外测温仪，通过中心镂空的腔体顶杆，可以实时监控铜模中心内部的熔体温度变化，实现制备非晶合金过程中对样品温度的实时监测，以获得实时冷却速率，而后分析对比，调节制备工艺参数，优化工艺，而后最大程度提高Al基非晶合金玻璃形成能力。

附图说明

[0030] 图1为本发明制备装置结构示意图。

[0031] 图2为本发明制备装置的铜模结构示意图。

[0032] 图3为本发明装置制备非晶合金过程中的温度实时采集图样。

[0033] 图4为本发明装置制备过程中非晶棒材不同位置温度变化曲线。

[0034] 图5为本发明制备获得的3mm直径Al基非晶棒材微观组织分析。

[0035] 图6为本发明制备获得的2mm直径Al基非晶棒材相分析。

[0036] 图7为本发明制备技术获得的2mm直径Al基非晶棒材XRD、DSC分析。

[0037] 图中：1-顶杆；2-铜模具；201-模柱顶端；202-水冷铜管；203-气体通道；204-模柱；3-机械泵抽气口；4-分子泵抽气口；5-保护气入口；6-空气入口；7-感应加热线圈；8-液压推进装置；9-载料台；10-合金熔体测温装置；11-密闭腔体；12-合金凝固测温装置；13‐空心玻璃管；14‐柱状支架。

具体实施方式

[0038] 以下结合附图及实施例详述本发明。

[0039] 实施例1：

[0040] 参见图1和图2所示结构。本发明制备装置用于制备大尺寸块体Al基非晶合金棒材，旨在从制备工艺优化的角度上提升Al基非晶合金的玻璃形成能力。如图1所示，该制备结构中心镂空的顶杆1可方便红外测温仪12对于铜模具2中Al基非晶样品的温度实时监测，机械泵抽气口3以及分子泵抽气口4可保证密闭腔体11内的良好真空度，可根据要求通过真空计读取，得到理想的真空条件。保护气入口5可通入氦气、氩气等保护气体而进一步保证密闭腔体11内的良好气氛，保证腔体11内氧的含量最大限度达到最低，进而保证制备条件的完整性，提高Al基非晶合金的玻璃形成能力。空气入口6直通外部大气环境，当制备完成后，通入空气，平衡密闭腔体11与外界气压，方便拆卸以及后续操作。而感应加热线圈7可通过操作器实时调控电流而控制温度，加热速率稳定，效率高。液压推进装置8能提供可控的冲压速率，共可设定五种不同冲压速率，最大冲压速率可达300mm/s，可在瞬间将熔体冲入铜模具2内，使熔体迅速进入铜模并充分接触器壁而获得极高的冷却速率。载料台9为实心玻璃柱，配套外围的空心玻璃管13以及外侧的感应加热线圈7的位置确定高度，保证熔体在空心玻璃管13内处于加热中心位置，确保精确的加热效率。该装置设置有合金熔体测温装置10，其为红外测温系统，其探测位置正对空心玻璃管13内熔融熔体，可实时探测熔体的加热温度而显示在操作屏，对比合金凝固测温装置(红外测温仪)12的温度采集，实时调节焦距，确保二者参数一致之后，开始非晶合金棒材的制备，通过制备过程中的温度实时采集，反应在电脑显示屏端并录制样品由冲进模具至完全凝固的时间内的温度变化图样，并可取不同位置处的热点进行分析以及采集，换算出不同位置处和不同时间下的实时冷却速率，而后可通过调节液压推进装置8的冲压速率和感应加热线圈7的加热温度，以及机械泵抽气口3、分子泵抽气口4的真空度和保护气入口5处的气体种类和压强进行制备工艺的优化，最后成功获得最优制备工艺，而给予块体Al基非晶合金最大的冷却速率，最大限度上提高Al基非晶合金的玻璃形成能力。如图2所示，本制备装置设计的铜模从中间位置可拆卸，模柱204高度45mm，在模柱30mm处两侧开通直径为0.5mm的气体通道(通气口)203，气体通道(通气口)203直通铜模外部并与中心模柱呈30°夹角向下倾斜，气体通道(通气口)203与模柱
204的夹角设计防止了熔体冲入模具后出现回流，保证熔体进入模具后与界面的充分接触而提高换热效率，同时又避免柱内气体堵塞而形成气体间隙影响传热，并避免熔体凝固后出现缩松、缩孔等缺陷的形成；空心模柱外部铜模位置处配备六根水冷铜管202，保证制备过程中的快速散热；同时空心模柱204的模柱顶端201的中空位置连接镂空的顶杆1，方便测温的进行。

[0041] 本发明制备装置还设有支撑结构，所述支撑结构包括底部支撑体、中间支撑体和柱状支架14；所述柱状支架14垂直安装于底部支撑体和中间支撑体之间，所述空心玻璃管13固定在底部支撑体和中间支撑体之间，液压推进装置8的推进杆伸入密闭腔体11，穿过底部支撑体后伸入空心玻璃管13内；铜模具2放置在中间支撑体上，空心玻璃管13的顶端与铜模具内的模柱204固定连接并连通。

[0042] 利用上述装置进行提高铝基非晶合金形成尺寸的制备方法，步骤如下：

[0043] (1)密闭腔体抽真空后，充入保护气体；

[0044] (2)通过调整感应加热线圈的位置，使载料台上合金在空心玻璃管内处于加热中心位置；

[0045] (3)设定加热温度，形成所需温度的合金熔体，加热过程中通过合金熔体测温装置监测空心玻璃管内合金熔体的温度，并通过实时调控电流而精确控制加热温度；

[0046] (4)通过液压推进装置将载料台上的合金熔体推入铜模具内的模柱内，通过合金凝固测温装置监测模柱内合金熔体凝固过程中的温度，并计算出非晶合金熔体的实时冷却速率；

[0047] (5)合金完全凝固后，密闭腔体内通入空气，平衡密闭腔体内与外界气压。

[0048] 本制备工艺中Al基非晶样品的温度实时采集图样如图3所示，通过本发明的制备技术，可以实现密闭环境下块体非晶合金制备过程中毫秒级别的温度监测，并可保持极高的分辨率，确保温度采集的准确性，所获得实时温度变化曲线如图4所示。

[0049] 通过本制备装置和工艺获得的3mm直径Al基非晶棒材微观组织分析如图5所示。Al基非晶合金棒材样品边缘位置(a)处呈现完全非晶组织，通过SEM分析可以明显看出没有晶体相的存在，同时XRD衍射图样也证明了本位置处呈现明显的馒头峰分布，代表着完全非晶区。而Al基非晶合金棒材样品边缘位置(b)处呈现非晶以及晶体相共同存在复合区，棒材中心位置(c)处则呈现完全非晶区，通过XRD图谱分析明显看出此变化趋势。

[0050] 在制备获得直径3mm的棒材样品后，通过冷却速率的分析以及制备工艺参数的优化，本发明装置成功制备获得了最优工艺条件。而在此最佳制备条件下，通过本发明制备装置成功获得了直径2mm的Al基非晶棒材，如图6和图7所示，棒材的微观组织以及DSC和XRD数据均证明了直径2mm的块体Al基非晶棒材的完全非晶性。本发明装置获得的最优工艺条件即冲压速率300mm/s，熔体温度1050℃，保护气体种类为高纯惰性气体氦气，通入炉体内氦气的量为压力表指针指向0MPa。

[0051] 实施例2：

[0052] 与实施例1不同之处在于：铜模具内气体通道与中心模柱夹角为90°时，制备获得的样品有缩孔及疏松现象出现，同时通过实测温度的换算后，冷却速率低，最终获得的样品非晶度低。

[0053] 实施例3：

[0054] 与实施例1不同之处在于：熔体温度为750℃时，制备过程中，通过实测温度的换算后，冷却速率极低，制备得到的样品非晶区很少。

[0055] 实施例4：

[0056] 与实施例1不同之处在于：冲压速度为100mm/s时，熔体冲入中心模柱后，冷却速率明显不足，同时最终凝固后的样品出现缩松、缩孔等缺陷。

[0057] 实施例5：

[0058] 与实施例1不同之处在于：熔体温度为900℃时，制备过程中的冷却速率略有提高，但最终获得的样品中也没有完全非晶区的存在，非晶及晶体复合区占很大部分。

[0059] 实施例6：

[0060] 与实施例1不同之处在于：冲压速度为200mm/s时，最终获得的样品无完全非晶区，且样品存在疏松缺陷。

[0061] 实施例7：

[0062] 与实施例1不同之处在于：当保护气为氩气时，通过实时温度的采集换算后发现，熔体的冷却速率低，最终获得的样品无完全非晶区。

[0063] 实施例8：

[0064] 与实施例1不同之处在于：当保护气氦气冲入压差为-0.5MPa时，最终获得的样品中完全非晶区的部分很少，多数为非晶和晶体相得复合区。

[0065] 通过以上实施例与对比例看出，本发明制备装置改进传统浇铸工艺，通过液压推进装置大幅度提升熔体冲入模具速度，从而大幅度提高熔体的冷却速率，同时，自主设计的铜模具结构使得熔液与模具充分接触，同时充分排除气体提高界面换热效率，进而提升熔体冷却速率而获得块体Al基非晶合金。

[0066] 此外，腔体外部配备实时测温装置，可通过镂空顶杆及铜模的灵活设计监控制备过程中的熔体温度变化，而后换算出熔体凝固各个阶段的冷却速率，经过分析对比可通过调节冲压速率及加热温度和真空度等工艺参数，提高熔体的冷却速率，最终获得最佳工艺条件进而大幅度提高Al基非晶合金的形成能力。本制备技术也为其他体系非晶合金的制备提供指导。