近年來，玻璃的熱膨脹因其與自由體積或真空動力學、玻璃化轉(zhuǎn)變溫度、動力學脆性、玻璃形成能力等的關(guān)系而受到越來越多的關(guān)注。晶體的熱膨脹主要由原子振動的非諧性決定。然而，熱膨脹如何隨玻璃-液體轉(zhuǎn)變甚至隨后的結(jié)晶而演變的精確圖像仍然不清楚，值得具體研究。

本文報道了Zr基（viterloy1）大塊非晶合金在鑄態(tài)、退火態(tài)和晶化狀態(tài)下的線性熱膨脹行為。用膨脹儀（Linseis DIL）測量了玻璃1的鑄態(tài)、退火態(tài)和*結(jié)晶態(tài)的線性熱膨脹。隨著玻璃液轉(zhuǎn)變，鑄態(tài)玻璃1的熱膨脹率持續(xù)下降，而退火玻璃的熱膨脹率突然上升。結(jié)晶的玻璃合金1在熔化前表現(xiàn)出幾乎不變的熱膨脹性。此外，研究還表明，晶相的形核可以引起過冷液體的顯著熱收縮，但隨著這些晶核的長大，熱膨脹再次占主導地位。這些結(jié)果是在勢能圖的框架下解釋的，主張構(gòu)型和振動對玻璃熱膨脹的貢獻取決于結(jié)構(gòu)和溫度。

圖1：（a） DSC曲線和（b）鑄態(tài)玻璃態(tài)、退火玻璃態(tài)1和結(jié)晶玻璃態(tài)的線性熱膨脹曲線。

圖2：比較了（a）鑄態(tài)玻璃和（b）退火玻璃1在玻璃液轉(zhuǎn)變和隨后結(jié)晶過程中的DSC跟蹤和線性熱膨脹。

圖3：鑄態(tài)玻璃態(tài)、退火玻璃態(tài)和結(jié)晶玻璃態(tài)1的勢能圖描繪了振動和構(gòu)型對玻璃-液體轉(zhuǎn)變下方（左圖）和橫向（右圖）熱膨脹的貢獻。固有結(jié)構(gòu)（ISs）的分布表明了ISs的可能能量值，從下面以理想Kauzmann玻璃的低能量e_K為界。結(jié)晶態(tài)的能量用e_cr表示。每種材料的振動特性都是由溫度控制的。

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