在航空航天领域，有哪些未来有望得到广泛应用的炫酷新材

非晶合金又称“金属玻璃”，是在急冷条件下液态合金凝固时原子来不及有序排列结晶而形成固态合金，其结构为长程无序短程有序，没有晶态合金的晶粒、晶界、位错等存在。由于其结构的特殊性，非晶合金在磁学、电学、力学、耐腐蚀性等方面都展示出优异的性能，在很多领域具有广阔的应用前景，航空航天领域也不例外。

一些金属玻璃产品

非晶合金钎料
材料的连接及精细结构的制造是航空航天制造业中的重要部分，钎焊技术可以很好地完成某些新材料的连接与精细结构的制造，新型钎焊材料以及与之配套的钎焊技术可以应用于航天重要部件的连接。

非晶合金钎料
接头界面强度受到焊接过程温度的影响，温度过高会降低复合材料本身的性能。非晶合金通过元素调配可制备具有较低钎焊温度的钎料。国外通常采用的真空钎焊钎料有Cu-Ni、Ti-Zr-Cu-Ni，焊接方式有层压板或非晶态箔。采用Ti-Zr-Cu-Ni非晶态箔钎焊接头的拉伸强度可与基板相当。 用于SiC陶瓷钎焊的Co-Ni-Fe-Cr-Ti系高温合金钎料，将其制备成非晶钎料薄带，获得的SiC/SiC钎焊接头在室温到800℃温度范围内的三点弯曲强度值可稳定在160～184MPa之间。

非晶合金涂层
热腐蚀是破坏高温合金涡轮叶片的一种重要形式。为了提高合金的抗热腐蚀性能，通常在合金表面施加涂层。能否在合金表面形成稳定的保护性氧化物膜决定着合金热腐蚀性能。 非晶合金涂层在船体上的应用 用反应溅射方法在高温合金GH30表面上沉积厚度约6微米的非晶态Al2O3涂层。研究了Al2O3涂层的抗热腐蚀性能。实验表明，在1123K的熔融硫酸盐中，非晶态的Al2O3涂层能大大降低试样的热腐蚀速率，消除内硫化，而且此涂层具有良好的粘附性，不发生剥落。虽然Al2O3涂层在预先的真空退火处理中发生皲裂,但是在热腐蚀中龟裂纹被新形成的氧化物所愈合，阻断了通过涂层龟裂纹对基体进行腐蚀的渠道。

非晶合金构件
非晶合金材料具有高强度、高硬度的性能，即使是在空间等严酷环境条件下也可以正常工作。可应用于航天关键部件。目前使用非晶合金代替碳纤维制备的复合材料，可以有效解决碳纤维复合材料安装孔附近产生的裂纹，由于其具有高高强度的特点，阻止裂纹的产生和扩展。

非晶合金构件
非晶合金材料还具备低弹性模量以及较大的弹性变形极限，在制备柔性机构的零部件方面有着得天独厚的优势。目前已成功制备出非晶合金谐波齿轮（航天器机械臂关节减速器）、碟形弹簧、弹性多孔金属橡胶（减震）等空间应用零部件。 NASA开展“块状金属玻璃齿轮”（BMGG）项目，研发了一种块状金属非晶合金，用于制造可在太空极端环境下工作的特殊齿轮箱。BMGG非晶合金独特的成分和非晶态原子结构使其比陶瓷更坚韧，强度是钢的2倍，并具有比二者更好的弹性。采用该合金开发的齿轮箱能够在不需要加热和润滑剂的情况下，在-173℃的行星表面温度下工作，应用于火星巡视器，可以使巡视器的夜间操作成为可能，且节省电力。 非晶合金电机 航天领域中使用了大量的电机，非晶电机具有高转速、小型化、轻量化、低能耗的特点，开发航天领域的非晶电机对实现航天器的减重、低能耗有着重要的意义。

非晶合金电机
Fe基非晶合金不具备晶体结构，内部成分均匀，不存在磁各向异性，表现出高饱和磁化强度和磁导率，低矫顽力和磁芯损耗。与传统的软磁材料相比，在实现高效率、低能耗、轻量化方面有着独特的优势 非晶合金反射镜 空间环境存在高真空、强辐射、原子氧剥蚀、温差大、碎片多等复杂情况，对应用于空间环境的材料有着很高的要求。应用于空间环境中的空间反射镜或者激光器反射镜对其表面粗糙度及抗空间干扰性有着更高的要求。

非晶合金反射镜
非晶合金可以应用于空间光学遥感器,非晶合金材料由于原子结构的特殊性，可获得原子层级的表面粗糙度。对成像卫星的成像质量起到关键作用。使用非晶合金制备的反射镜表面光滑、反射性好，可以提升对地面成像的分辨率。同时，得益于非晶合金低的热膨胀系数及优异的精密铸造性能，非晶合金反射镜及镜框可实现一体化制造，显著缩短航天器反射镜制备工艺流程。有望作为空间反射镜或者激光器反射镜实现空间的应用。

非晶合金是近五、六十年发展起来的新型金属材料，其结构与性能与传统的晶体具有诸多差异，非晶领域的基础研究将继续推动材料科技革命和对材料行为的更深入理解，并能产生新的材料设备和系统。利用非晶合金独特的性能，可以为航天领域金属材料的加工和应用提供新的思路和方法。