[发明专利]一种块体金属玻璃工件的电致塑性成型方法及其装置

权利要求书

1.一种块体金属玻璃工件电致塑性加工成型方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)制备块体金属玻璃胚料，保证其横截面均匀；

(2)将由(1)制得的块体金属玻璃胚料置于两夹具之间贴合夹紧并在其两端连接脉冲电流源；

(3)设置脉冲电流参数：幅值电流密度为100-5000A/mm²，脉冲宽度为10-1000μs，脉冲频率为30-5000Hz，启动脉冲电流源，脉冲电流从脉冲电流源正极出发依次流经第一电极夹和第一夹具后，均匀通过块体金属玻璃胚料横截面再流经第二夹具、第二电极夹回到脉冲电流源负极，以构成完整的通电回路；

(4)以步骤(3)所述的方式使得块体金属玻璃胚料温度持续升温并且使得升温的上限始终处于所述玻璃金属胚料的玻璃转变温度以下，在此成型温度状态下经由控制器控制致动器运动，并依次通过与致动器相连的电极夹和夹具施加成型所需的机械力至金属玻璃胚料上；

(5)金属玻璃胚料在机械力作用下成型后，关闭脉冲电流源，冷却至室温获得所需的体金属玻璃工件。

2.如权利要求1所述的块体金属玻璃电致塑性加工成型方法，其特征在于，所述步骤(4)中，成型温度状态优选为始终低于所述金属玻璃胚料的玻璃转变温度50度。

3.如权利要求1或2所述的块体金属玻璃电致塑性加工成型方法，其特征在于，所述步骤(4)中，块体金属玻璃胚料采用下列方法中的任意一种制备：水淬法、熔体浇铸法、熔体吸铸法、热等静压粉末烧结法或者电火花粉末烧结法制备。

4.如权利要求1-3任意一项所述的块体金属玻璃电致塑性加工成型方法，其特征在于，所述步骤(1)中，块体金属玻璃胚料为具有均匀横截面的几何形状简单的片状、棒状或块状的坯料。

5.如权利要求1-4任意一项所述的块体金属玻璃电致塑性加工成形方法，其特征在于，所述块体金属玻璃基片选择下列基片中的任意一种或组合：Zr基、Ti基、Cu基、Mg基、Pd基、Ni基或Fe基。

6.一种用于执行如权利要求1-5任意一项所述方法的块体金属玻璃电致塑性成型装置，其特征在于，包括用于贴合夹紧玻璃金属胚料的第一夹具和第二夹具、用于提供脉冲电流的脉冲电流源、与第一夹具固定相连并与脉冲电流源正极电气相连的第一电极夹、与第二夹具固定相连并与脉冲电流源负极电气相连的第二电极夹、用于采集玻璃金属胚料温度的温度传感器、用于稳定温度的温度控制器、用于施加成形所需机械力的致动器以及用于采集致动器位移的位移传感器、用于采集致动器机械力的压力传感器和控制致动器运动的致动控制器。

7.如权利要求6所述的块体金属玻璃电致塑性成型装置，其特征在于，所述第一电极和所述第二电极选择高导电性和导热性的材料制备。

8.如权利要求7所述的块体金属玻璃电致塑性成型装置，其特征在于，所述高导电性和导热性材料为铜、镍，或者至少含有95％以上的铜合金或镍的合金，或不锈钢材料。

9.如权利要求6-8任意一项所述的块体金属玻璃电致塑性成型装置，其特征在于，所述第一电极和第二电极还配有冷却散热块。

10.如权利要求6-9任意一项所述的块体金属玻璃电致塑性成型装置，其特征在于，所述致动器是液压致动器、气动致动器、机电致动器中的一种或组合。