精密成形工程

作者：童星, 闫玉强, 柯海波, 汪卫华

单位：1.松山湖材料实验室,广东 东莞 523808; <br>2.中国科学院物理研究所,北京 100190

关键词：原子制造,非晶材料,原子团簇,多尺度组装,材料性能调控

基金：国家自然科学基金（52471180）; 广东省基础与应用基础研究基金（2024A1515140156,2019B030302010）; 广东省量子科学战略专项（GDZX2301001）; 广东省人才项目（2024TQ08C641）; 松湖青年学者计划

非晶材料在人类文明与科学发展中具有重要地位,而非晶合金作为新型非晶态材料,因长程无序、短程有序的原子结构展现出高强度、高硬度等优异性能,在多个领域具有广阔的应用前景。然而,传统自上而下的快速冷却制备工艺受限于高冷却速率依赖、成分敏感性高、结构均匀性差等问题。近年来,自下而上的原子制造理念为非晶合金制备提供了新思路。原子制造以原子或原子团簇为基本构筑单元,通过可控生成、沉积与拼接实现宏观材料构筑,可绕过熔体冷却路径的限制,突破传统工艺瓶颈。本文综述了原子制造在非晶材料领域的代表性研究进展,包括超稳定玻璃的制备、单质金属玻璃化、结构与性能的多样化调控以及高熵无序合金的精准组装。同时也指出原子制造仍面临团簇源可控生成难、界面连接机理不明、跨尺度性能映射缺失等技术挑战。未来,基于原子制造的非晶材料研究有望推动新型非晶材料探索,深化对非晶形成机制与非晶结构的理解,通过突破性能极限,促进非晶合金在高性能结构件、功能器件及能源转换领域的广泛应用。

来源：2025年第12期

《精密成形工程》期刊编辑部

查看精密成形工程杂志2025年第12期