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非晶态金属塑料玻璃转变温度低于100°C,在过冷液相区成型容易,可制造更为复杂的微型结构件。2005年国际上首次报道铈基金属塑料以来,金属塑料立刻成为微加工用材料领域研究的热点。目前尚未在其他合金体系发现金属塑料。加之Mg基非晶合金具有低密度、高强度等优点,在微成型方面有着重要的应用前景。因此Mg基金属塑料的研究具有重要意义。本文采用铜模铸造法、单辊甩带制备了Mg-Zn-Ca金属塑料及其复合材料,利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、差示扫描量热仪(DSC)对合金组织、断口形貌、相组成和热稳定性进行研究,利用电子万能试验机测试合金的力学性能,同时研究了Ag、Y和Ni等元素对合金非晶形成能力及力学性能的影响,我们得出:玻璃转变温度低于100°C的金属塑料成分为Mg66Zn29Ca5、Mg66Zn30Ca4、Mg67Zn28Ca5、Mg67Zn29Ca4、Mg68Zn27Ca5、Mg68Zn28Ca4、Mg68Zn29Ca3、Mg69Zn26Ca5、Mg69Zn27Ca4、Mg70Zn26Ca4、Mg71Zn25Ca4和Mg70Zn27Ca3。其中Mg66Zn29Ca5和Mg67Zn28Ca5的过冷液相区最大,对应热稳定性最好。Mg67Zn28Ca5非晶合金的第一步晶化类型为初晶晶化,后续的晶化类型为共晶晶化,其晶化产物为Ca2Mg5Zn5相、Mg2Zn3相、MgZn相和Mg的固溶体。Mg66Zn29Ca5和Mg67Zn28Ca5的初始晶化激活能分别为130.1kJ/mol和127.5kJ/mol。60°C低温结构弛豫3,5,7天,使Mg68Zn28Ca4金属塑料玻璃稳定性下降,同时其断裂强度、弹性模量降低。采用Weibull统计对Mg70-xZn25+xCa5(x=1,2,3,4)非晶合金的强度可靠性分析表明:这四种非晶合金断裂强度的再现性存在差别,其中具有脉络纹断口的合金Mg69Zn26Ca5、Mg68Zn27Ca5和Mg67Zn28Ca5具有较高的Weibull模量,对应良好的断裂强度再现性。在直径2mm的Mg80Zn16-xCa4Yx(x=0,2,4,6)、Mg80-xZn16Ca4Nix(x=4,6,8)和Mg70-xZn25Ca5Agx(x=0,1,2)系列合金中,发现Y的加入明显改善了Mg80Zn16Ca4合金的断裂强度和塑性,其中Mg80Zn12Ca4Y4的强度和塑性最大,分别达到了680MPa和11.5%。4at%Ni的加入使Mg80Zn16Ca4合金的断裂强度有所提高,达到630MPa,而Ni的进一步提高则断裂强度降低了。Ag的加入改善了Mg70Zn25Ca5合金的非晶形成能力,形成了直径至少为2mm的非晶合金。