纳米玻璃是由纳米尺度的玻璃区域和含有更多自由体积的玻璃/玻璃界而构成的一种新型材料。由于纳米玻璃的结构不同于目前所知的晶态或者常规玻璃态结构,使其可能具有不同于甚至优于晶态或者常规玻璃态的性能,从而可望具有很高的应用价值和应用前景。同时,纳米玻璃的研究及开发,一方面能够加深对纳米玻璃结构的理解,开发拥有自主产权的制备技术；另一方面在开拓新型材料研发的新思路及新领域,增强新材料的自主创新能力方而,都具有重要的科学与技术意义。目前纳米玻璃的制备途径主要有两种,一是纳米尺度玻璃颗粒的高压压制制备,另一是金属玻璃的不均匀塑性变形制备。前者是先制备出单分散的纳米尺度的颗粒,再将玻璃颗粒粉体在超高真空下高压压制而制备纳米玻璃；后者是通过金属玻璃的不均匀塑性变形,在其内部引入高密度剪切带来制备纳米玻璃。由于金属玻璃具有的独特的物理、化学及机械性能,使其成为具有很大应用前景的先进材料,并成为近几十年来材料方面的研究热点之一。通过金属玻璃的塑性变形制备出纳米玻璃,其结构又异于常规的金属玻璃,有可能使制备出的金属纳米玻璃性能不同甚至优于金属玻璃。金属玻璃在较低温度(远低于玻璃化转变温度)及高应变速率下发生不均匀塑性变形,其形变高度区域化在剪切带内。金属玻璃常见的不均匀塑性变形的加载方式(如拉伸、弯曲、准静态压缩、滚轧、压痕,冲击等)在材料中所引入的剪切带间距大多在微米量级,只有极少数报道的不均匀塑性变形引入了高密度剪切带。目前通过高能球磨使金属玻璃发生不均匀塑性变形的报道并不多见；而且在高能球磨过程中,材料中的应力种类、大小及加载方向随机分布,选用的条带样品尺寸小,并在球磨过程中样品经受多次变形,这些特点均可望通过高能球磨在金属玻璃中引入高密度剪切带,而制备出金属纳米玻璃。剪切带相对于未变形的区域含有更多的自由体积,可以充当纳米玻璃中的玻璃／玻璃界面。而金属玻璃发生不均匀塑性变形时,伴随着剪切带的形成和扩展,金属玻璃中的自由体积含量增加,而自由体积的含量对金属玻璃的结构及性能均有较大影响。目前对金属玻璃中自由体积的分析多为定性研究。并且少量所报道的定量确定,也多为退火导致自由体积变化方面研究。至今还没有高能球磨导致金属玻璃变形后样品中自由体积变化的定量分析研究报道。本文通过高能球磨使Cu45Zr30Ti10Ni15、Cu60Zr30Ti10、Zr70Cu20Ni10金属玻璃条带发生不均匀塑性变形,引入高密度剪切带,尝试制备金属纳米玻璃。并对球磨前后金属玻璃中自由体积的变化进行定性分析和定量分析。(1)选择不同的球磨转速,通过行星式球磨机,对Cu45Zr30Ti10Ni15Cu60Zr30Ti10、Zr70Cu20Ni10金属玻璃条带进行高能球磨,使其发生不均匀塑性变形。X射线衍射谱(XRD)及电子衍射表明,三个体系在不同转速下球磨不同时间的样品均保持非晶结构,在变形过程中没有出现晶化现象,所选择的三个体系在变形过程中均保持良好的非晶特征。(2)Cu45Zr30Ti10Ni15、CH60Zr30Ti10、Zr70Cu20Ni10金属玻璃条带球磨变形后的样品表而的扫描电镜(SEM)及透射电镜(TEM)观察表明,高能球磨可引入高密度的剪切带。三个体系在不同球磨参数下球磨变形后,均可以观测到间距小于100nm的剪切带,最小间距可达到约30nm,远远低于目前大部分不均匀塑性变形所产生的剪切带的间距。表明高能球磨变形是制备纳米玻璃的一种可行的方法。(3)通过XRD衍射谱最大衍射强度的衍射波矢(最大衍射波矢)的位置分析,Cu45Zr30Ti10Ni15、Cu60Zr30Ti10、Zr70Cu20Nil0三个体系在不同球磨转速下球磨变形,随着球磨时间的增加,最大衍射波矢均向小值移动,说明样品中的平均原子间距及平均原子体积均随球磨时间增加而变大,从而表明样品中的自由体积随球磨时间增大而增加。(4)通过差示扫描量热法(DSC)对Cu45Zr30Ti10Ni15、Cu60Zr30Ti10、Zr70Cu20Ni10三个体系不同球磨转速下球磨不同时间的样品进行测试,分析球磨前后样品中自由体积的变化。定性的结果表明,随着球磨时间延长,样品的结构弛豫焓增加,样品中的自由体积增加。通过DSC对Cu60Zr30Ti10、Zr70Cu20Ni10金属玻璃体系在不同球磨转速下球磨不同时间样品中自由体积进行定量确定,结果表明,两个体系在不同球磨转速下球磨一定时间后样品中的自由体积相对于淬态样品均增加约20%多,均远高于目前报道的其它变形所导致的自由体积增加量。