固體材料依據其原子間排列方式可區分為結晶(Crystalline)和非晶質 (Amorphous)材料，而非晶質合金又稱為液態金屬(Liquid Metal)、非結晶金屬 (Non-crystalline Metal)、金屬玻璃(Glassy Metal)等[16]。
結晶材料原子排列的方式為長程有序(Long-range Order Structure)的排列 方式，而非晶質合金的原子排列方式為短程有序(Short-range Order Structure) 或無序的方式排列[16]，如圖2-1所示，因此種特殊的結構，使非晶質合金在
而在1990年Inoue 與Masumoto等團隊發現，可透過合金成分的選擇可使 非晶質合金的玻璃形成能力提升，因此總結歸納出四點形成非晶質合金所需 之基本準則[15]:
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得原子重新排列不易發生，黏滯性也會增加，而玻璃轉換溫度(Glass transition temperature, Tg)因此升高，造成固液界面能增加而抑止結晶相成核。故原子半5
圖 2-1 二度空間中結晶、非結晶及氣體的原子排列方式[16]
圖2-2 結晶與非結晶結構合金之XRD繞射圖[16]
圖2-3 具備深的共晶點之二元合金相圖示意圖[15]
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在 1965 年 Turnbull、Ulhamn 及 Davies et al. [16]等人的研究，透過成核 的角度去觀察非晶質合金的形成，認為非晶質合金所需之形成條件就是使其 合金系統中的成核率降至非常小，且不能形成任何介穩定態的晶核。其中，
在他們所提出的相關理論之中，均利用一個無單位的指標 Trg = Tg / Tl 做為 決定過冷金屬液之成核速率指標。
1969 年 R.Pond 和 1970 年由 Chen 和 Miller[32]等人開發出雙輪連續急冷 法，製造出寬度約為 2mm、厚度 50μm且形狀規則的非晶質合金薄帶(Ribbon)。
連續的液態急冷法(Liquid quenching)迅速成為製造各種非晶質合金的主要概 念，更是引起了各研究單位廣泛的興趣與大量的投入。然而現階段的非晶質 合金尺寸都很小，都還未能順利製作出大尺寸之非晶質合金塊材，因此在應 用上備受限。
在 1974 年 Chen 利用吸引鑄造法(Suction-casting) [33]，且臨界冷卻速率
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為 103 K/s 下，首先製作出直徑釐米級的 Pd-Cu-Si 塊狀非晶質合金(Bulk metallic glass ,BMG)棒材，成功促使了塊狀非晶質合金的誕生，這個轉捩點也 燃起了非合金可以廣泛應用的期望，激勵了許多研究團隊想要嘗試突破非晶
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圖 2-4 雙輪連續冷卻示意圖
圖 2-5 激冷融液旋噴法示意圖
圖 2-6 平面流鑄法示意圖
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法以刷清法為主(wire brushing) [27]。刷清法的另外一個效果是對同種接合材 的表面產生塑性變形，使表面形成硬脆的加工硬化層。此加工硬化層會造成13
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的過程中可能會造成溫度的散失，而使溫度不能維持，造成非晶質合金出現 結晶化。若是直接以兩片非晶質合金薄片進行滾軋接合，因為非晶質合金屬 大多屬於脆性材料，若進行滾軋接合需要較大的軋延率，容易造成非晶質合 金在接合過程中碎裂而無法接合。
因此本研究中想探討是否可以利用非晶質合金去包覆另外一種材料進行 滾軋使其接合，進而形成另一種非晶質合金複合材料且達到合金性質的改 善。
圖 2-6 接合強度、軋延率與表面處理法的關係[27]
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圖2-7(a)接合強度比與軋延率，(b)接合強度與軋延率的關係圖[27]
2-5 研究動機
透過文獻回顧發現，若將非晶質合金進行溫軋的話，其溫度需要控制在 合金的過冷液相區間，這樣才可以避免在滾軋過程中，合金產生結晶化，影 響其熱性質。若是使用合金粉末進行滾軋，也有可能會因為壓縮率不夠。而 使其合金不夠緻密化，且滾軋過程中也有可能會導致合金產生結晶，而在室 溫下進行滾軋時，則不會對合金的熱性質有影響，可以維持合金的非晶型態，
也可以達到提升合金機械性質的效果。故在本實驗中選擇在室溫下進行非晶 質合金的滾軋，來改善非晶質合金之機械性質。
此外，由於非晶質合金本質之硬脆特性及其特殊結晶結構，不利於後續 與其他金屬之接合加工應用，因此許多文獻中亦提到可透過滾軋進行非晶質 合金與另一種材料包覆非晶質合金之滾軋接合，但文獻中所用方法大多是在
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溫軋的條件下進行，不利於完整非晶結構之穩定存在。因此本研究想探討，
是否可以利用非晶質合金與另外一種材料進行常溫滾軋使其接合，進而達到 合金性質的改善。而參考文獻[1-3，15]後，本研究所選用之接合材組合為具 有高強度差之鋯基非晶質合金與純銅板，外側包覆不銹鋼板進行滾軋。希望 可藉此滾軋接合獲得具備良好機械性質之非晶質複合材。
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並且需讓真空度達10-2torr，再以高純度氬氣回填至200 torr，重複此步驟四至 五次，以確保爐體內之真空度(氧分壓降低)，這可避免熔煉時合金的氧化，等