本公開總體涉及注塑機,具體地涉及被配置成對大塊金屬玻璃進行注塑的注塑機。
背景技術(shù):當(dāng)今使用的大部分金屬合金至少在初始階段經(jīng)過凝鑄進行處理。使金屬合金熔融并澆注到金屬或陶瓷模具中,金屬合金在該金屬或陶瓷模具中凝固。脫去模具,鑄成的金屬件即可使用或用于進一步加工。在凝固和冷卻期間制備的大多數(shù)材料的毛坯鑄件結(jié)構(gòu)取決于冷卻速率。雖然變化的本質(zhì)不存在通用規(guī)則,但對于大多數(shù)部件而言,結(jié)構(gòu)僅隨冷卻速率的變化而逐步地改變。另一方面,對于大塊凝固型無定形合金而言,由相對較快冷卻產(chǎn)生的無定形狀態(tài)與由相對較慢冷卻產(chǎn)生的結(jié)晶狀態(tài)之間的變化是類型變化而非程度變化——這兩種狀態(tài)具有不同的特性。大塊凝固型無定形合金或大塊金屬玻璃BMG為金屬材料的新近開發(fā)類別。這些合金可以相對較慢的速率凝固和冷卻,并且它們在室溫下保持無定形的非結(jié)晶(即,玻璃態(tài))狀態(tài)。這種無定形狀態(tài)對某些應(yīng)用而言可高度有利。如果冷卻速率不夠高,則晶體可在冷卻期間形成在合金的內(nèi)部,使得無定形狀態(tài)的優(yōu)點部分地或完全地喪失。例如,形成大塊無定形合金部件的一個風(fēng)險在于由慢速冷卻或原材料中的雜質(zhì)所致的局部結(jié)晶化。已在各種金屬系統(tǒng)中制造大塊凝固型無定形合金。通常通過從高于熔融溫度驟冷至環(huán)境溫度來制備這些合金。一般來講,需要高冷卻速率(例如大約105℃/s的速率)來實現(xiàn)無定形結(jié)構(gòu)。為了避免結(jié)晶從而在冷卻期間實現(xiàn)并保持無定形結(jié)構(gòu)的大塊凝固型合金可冷卻的最低速率稱為合金的“臨界冷卻速率”。為實現(xiàn)高于臨界冷卻速率的冷卻速率,必須從樣品中抽取熱量。因此,由無定形合金制成的制品的厚度往往成為限制尺寸,該限制尺寸通常稱為“臨界(澆鑄)厚度”。無定形合金的臨界厚度可在考慮臨界冷卻速率的情況下通過熱流量計算獲得。在九十年代早期之前,無定形合金的可加工性相當(dāng)受限,并且無定形合金僅以粉末形式或以具有小于100微米的臨界厚度的非常薄的箔材或帶材形式而易得。在九十年代,研發(fā)出了一類主要基于Zr和Ti合金系統(tǒng)的無定形合金,其后,已研發(fā)出基于不同元素的更多無定形合金系統(tǒng)。這些族的合金具有小于103℃/s的低得多的臨界冷卻速率,因而它們相比其先前的相當(dāng)物具有大得多的臨界澆鑄厚度。然而,極少示出如何將這些合金系統(tǒng)利用和/或成形至結(jié)構(gòu)組件(例如消費類電子設(shè)備中的那些)中。具體地講,當(dāng)涉及到高縱橫比產(chǎn)品(例如,薄板)或三維中空產(chǎn)品時,已有的成形或加工方法通常導(dǎo)致高產(chǎn)品成本。此外,已有的方法可通常存在生產(chǎn)出的產(chǎn)品喪失無定形合金中所觀察到的許多期望機械性能的缺點。
技術(shù)實現(xiàn)要素:注塑機的柱塞頭可以直接接觸熔融材料(例如熔融狀態(tài)的BMG)。柱塞頭往往具有比柱塞的其他部分更短的可用壽命。由于BMG往往為非常硬的材料,因此BMG往往縮短柱塞頭的壽命。隨著BMG冷卻并抵靠柱塞頭動作,其可快速地導(dǎo)致對柱塞頭的表面的嚴(yán)重損壞。帶有可更換式柱塞頭的柱塞可允許在不更換整個柱塞的情況下更換柱塞頭。在BMG的注塑的上下文中,在注塑工藝中控制從柱塞頭到柱塞的熱傳導(dǎo)可允許對BMG的凝固加以控制,這在設(shè)計BMG澆鑄工藝時可為一項挑戰(zhàn),因為成品BMG部件的質(zhì)量可能依賴于BMG的整個熱過程。本文描述了一種注塑機的柱塞。該柱塞可具有:柱塞主體;柱塞頭,該柱塞頭為與柱塞主體分離的元件并且包括端面,該端面被配置成直接接觸用于在注塑機中進行注塑的熔融材料(例如熔融狀態(tài)的BMG);其中橫跨柱塞頭的端面的熱傳導(dǎo)小于橫跨柱塞頭與柱塞主體的接觸區(qū)域的熱傳導(dǎo)。如本文所用,橫跨接觸區(qū)域的熱傳導(dǎo)為當(dāng)橫跨接觸區(qū)域的溫差為一開爾文時在單位時間內(nèi)通過接觸區(qū)域的熱量;橫跨端面的熱傳導(dǎo)為當(dāng)橫跨端面的溫差為一開爾文時在單位時間內(nèi)通過端面的熱量。根據(jù)一個實施例,橫跨接觸區(qū)域的熱傳導(dǎo)可通過改變該接觸區(qū)域來調(diào)節(jié)。根據(jù)一個實施例,柱塞主體和柱塞頭包含具有不同熱導(dǎo)率的材料。根據(jù)一個實施例,柱塞主體被配置成不與熔融材料直接接觸。根據(jù)一個實施例,柱塞頭可移除地連接至柱塞主體。根據(jù)一個實施例,柱塞頭通過螺紋連接至柱塞主體。根據(jù)一個實施例,柱塞頭通過摩擦或壓力配合連接至柱塞主體。根據(jù)一個實施例,柱塞頭通過扭鎖機構(gòu)連接至柱塞主體,使得柱塞頭通過轉(zhuǎn)動被鎖定在適當(dāng)?shù)奈恢?。根?jù)一個實施例,其中柱塞頭完全配合在柱塞主體之上,使得柱塞頭成形為類似于一端封閉的圓柱體,以使得柱塞頭包括柱塞壁并且配合在柱塞主體之上。根據(jù)一個實施例,接觸區(qū)域可通過使柱塞頭相對于柱塞主體移動來調(diào)節(jié)。根據(jù)一個實施例,柱塞主體的端面與柱塞頭由間隙分隔開。根據(jù)一個實施例,柱塞主體中具有一個或多個通道,所述一個或多個通道被配置成容納冷卻流體。根據(jù)一個實施例,柱塞主體在柱塞主體的端面處具有凸出部,并且柱塞頭具有凹陷部;其中凸出部的側(cè)壁和凹陷部的側(cè)壁熱接觸。根據(jù)一個實施例,柱塞頭可在不更換柱塞主體的情況下單獨地更換。另外,本文描述了一種包括根據(jù)柱塞的前述實施例中的任一者的柱塞的注塑機。本文還描述了一種對BMG進行注塑的方法,該方法包括:將BMG給料熔融成處于熔融狀態(tài)的BMG;通過根據(jù)前述柱塞中的任一者的柱塞來迫使熔融狀態(tài)的BMG進入模具。根據(jù)一個實施例,該方法進一步使熔融狀態(tài)的BMG在模具中凝固。根據(jù)一個實施例,該方法進一步使凝固的BMG從模具脫出。根據(jù)一個實施例,BMG給料基本上不含鐵,其中BMG給料基本上不含鎳,其中BMG給料基本上不含鈷,其中BMG給料基本上不含金,其中BMG給料基本上不含銀,其中BMG給料基本上不含鉑,或者其中BMG給料不為鐵磁的。附圖說明圖1提供了示例性大塊凝固型無定形合金的溫度粘度圖。圖2提供了示例性大塊凝固型無定形合金的時間溫度轉(zhuǎn)化TTT的示意圖。圖3示出了一個柱塞頭。圖4示出了根據(jù)一個實施例的柱塞頭。圖5示出了根據(jù)一個實施例的柱塞頭。圖6示出了根據(jù)一個實施例的柱塞頭。具體實施方式本說明書中所引用的所有出版物、專利和專利申請均據(jù)此全文以引用方式并入本文。本文所用的冠詞“一種”或“一個”是指一個或多于一個(即,至少一個)該冠詞的語法對象。以舉例的方式,“聚合物樹脂”意指一種聚合物樹脂或多于一種聚合物樹脂。本文所引用的任何范圍均包括端值在內(nèi)。在本說明書全文中所用的術(shù)語“基本上”和“約”用于描述和考慮小波動。例如,它們可指小于或等于±5%,例如小于或等于±2%,例如小于或等于±1%,例如小于或等于±0.5%,例如小于或等于±0.2%,例如小于或等于±0.1%,例如小于或等于±0.05%。大塊凝固型無定形合金或大塊金屬玻璃BMG為金屬材料的新近開發(fā)類別。這些合金可以相對較慢的速率凝固和冷卻,并且它們在室溫下保持無定形的非結(jié)晶(即,玻璃態(tài))狀態(tài)。無定形合金具有許多比其晶態(tài)相當(dāng)物優(yōu)越的性質(zhì)。然而,如果冷卻速率不夠高,則晶體可在冷卻期間形成在合金內(nèi)部,使得無定形狀態(tài)的優(yōu)點可喪失。例如,大塊無定形合金部件制造的一個挑戰(zhàn)在于由慢速冷卻或合金原材料中的雜質(zhì)所致的部件的部分結(jié)晶化。由于BMG部件需要高程度的無定形度(并且反之,低程度的結(jié)晶度),因此需要開發(fā)用于澆鑄具有受控量的無定形度的BMG部件的方法。圖1(得自美國專利No.7,575,040)示出了得自由LiquidmetalTechnology制造的Zr--Ti--Ni--Cu--Be族的VIT-001系列的示例性大塊凝固型無定形合金的粘度溫度曲線圖。應(yīng)該指出的是,在無定形固體的形成期間,不存在大塊凝固型無定形金屬的明顯液體/固體轉(zhuǎn)化。隨著漸增的過冷卻,熔融合金變得越來越粘,直至在大約玻璃化轉(zhuǎn)變溫度處接近固體形式。因此,大塊凝固型無定形合金的凝固前沿的溫度可為大約玻璃化轉(zhuǎn)變溫度,其中合金將實際上充當(dāng)固體以用于拉出經(jīng)淬火的無定形片材產(chǎn)品。圖2(得自美國專利No.7,575,040)示出了示例性大塊凝固型無定形合金的時間溫度轉(zhuǎn)化TTT冷卻曲線或TTT圖。與常規(guī)金屬一樣,大塊凝固型無定形金屬在冷卻時不經(jīng)歷液體/固體結(jié)晶化轉(zhuǎn)化。相反,隨著溫度降低(接近玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg),在高溫(接近“熔融溫度”Tm)下發(fā)現(xiàn)的金屬的高流態(tài)非晶態(tài)形式變得更粘,最終呈現(xiàn)常規(guī)固體的外部物理特性。盡管不存在大塊凝固型無定形金屬的液體/結(jié)晶化轉(zhuǎn)化,但“熔融溫度”Tm可被定義為對應(yīng)晶相的熱力學(xué)液相線溫度。在該機制下,大塊凝固型無定形合金在熔融溫度下的粘度可處于約0.1泊至約10,000泊的范圍內(nèi),并且甚至有時低于0.01泊。在“熔融溫度”下的更低粘度將提供對使用大塊凝固型無定形金屬形成BMG部件的模殼/模具的纏結(jié)部分的更快且完全的填充。此外,熔融金屬形成BMG部件的冷卻速率必須使得在冷卻期間時間溫度關(guān)系線不穿過界定圖2的TTT圖中的已結(jié)晶區(qū)域的鼻形區(qū)。在圖2中,Tnose為結(jié)晶化最為迅速且在最短時間范圍內(nèi)出現(xiàn)的臨界結(jié)晶溫度Tx。過冷液相區(qū)(Tg與Tx之間的溫度區(qū))為針對大塊凝固合金的結(jié)晶化的卓越穩(wěn)定性的體現(xiàn)。在該溫度區(qū)內(nèi),大塊凝固型合金可作為高粘性液體而存在。過冷液相區(qū)中的大塊凝固型合金的粘度可在玻璃化轉(zhuǎn)變溫度下的1012帕/秒與降至結(jié)晶溫度(過冷液相區(qū)的高溫限制)下的105帕/秒之間變化。具有此類粘度的液體可在所施加壓力下發(fā)生顯著的塑性應(yīng)變。本文的實施例利用過冷液相區(qū)中的大塑性成形性能來作為成形和分離方法。需要明確關(guān)于Tx的一些事項。技術(shù)上,TTT圖中所示的鼻形曲線將Tx描述為溫度和時間的函數(shù)。因此,無論在加熱或冷卻金屬合金時得到何種跡線,在其碰到TTT曲線時,就已達到Tx。在圖2中,Tx被示出為虛線,因為Tx可從接近Tm變化至接近Tg。圖2的示意性TTT圖示出了在時間溫度跡線(示出為(1),作為示例性跡線)未碰到TTT曲線的情況下從處于或高于Tm至低于Tg的壓鑄的加工方法。在壓鑄期間,成形與快速冷卻基本上同時發(fā)生,以避免跡線碰到TTT曲線。在時間溫度跡線(示出為(2)、(3)和(4),作為示例性跡線)未碰到TTT曲線的情況下用于從處于或低于Tg至低于Tm的超塑性成形SPF的加工方法。在SPF中,將無定形BMG在過冷液相區(qū)中再加熱,其中可用加工窗口可能比壓鑄件大得多,從而得到更好的工藝可控性。SPF工藝不需要快速冷卻以避免冷卻期間的結(jié)晶化。另外,如示例性跡線(2)、(3)和(4)所示,可在SPF期間的最高溫度高于Tnose或低于Tnose(最高至約Tm)的情況下執(zhí)行SPF。如果加熱一件無定形合金但試圖避免碰到TTT曲線,則已“在Tg與Tm”之間加熱,但卻將達不到Tx。在20℃/min的加熱速率下得到的大塊凝固型無定形合金的典型的差示掃描量熱儀DSC加熱曲線主要描述了橫跨TTT數(shù)據(jù)的特定跡線,其中將可能看到某個溫度下的Tg、在DSC加熱斜線跨過TTT結(jié)晶化起始點時的Tx、以及在相同的跡線跨過熔融的溫度范圍時的最終熔融峰值。如果如圖2中的跡線(2)、(3)和(4)的斜升部分所示在快加熱速率下加熱大塊凝固型無定形合金,則可能完全避開TTT曲線,并且DSC數(shù)據(jù)將示出加熱時的玻璃化轉(zhuǎn)變但無Tx。對此的另一種考慮方法為,只要跡線(2)、(3)和(4)不碰到結(jié)晶化曲線,這些跡線便可落在TTT曲線的鼻部(以及甚至高于此的位置)與Tg線之間的溫度的任何位置處。這僅意味著跡線的水平平穩(wěn)段可能隨著加工溫度的增加而變得短得多。相本文中的術(shù)語“相”可指見于熱力學(xué)相圖中的相。相為空間(例如,熱力學(xué)系統(tǒng))的區(qū)域,在該區(qū)域中,材料的所有物理特性基本上是一致的。物理特性的實例包括密度、折射率、化學(xué)組成和晶格周期性。相的簡單描述為化學(xué)上一致、物理上不同和/或機械上可分離的材料的區(qū)域。例如,在玻璃廣口瓶中由冰和水構(gòu)成的系統(tǒng)中,冰塊為一個相,水為第二相,水上方的濕空氣為第三相。廣口瓶的玻璃為另一個分離相。相可指固溶體,其可為二元、三元、四元、或更多元的溶體或化合物,例如金屬互化物。又如,無定形相不同于晶相。金屬、過渡金屬和非金屬術(shù)語“金屬”是指帶正電的化學(xué)元素。本說明書中的術(shù)語“元素”大體是指可見于元素周期表中的元素。物理上,基態(tài)的金屬原子包含部分滿帶,該部分滿帶具有接近占用態(tài)的空態(tài)。術(shù)語“過渡金屬”為元素周期表中第3族到第12族中的任何金屬元素,這些金屬元素具有不完整的內(nèi)層電子層并且作為一系列元素中帶最大正電的元素與帶最小正電的元素之間的過渡聯(lián)系。過渡金屬的特征在于多個化合價、有色化合物以及形成穩(wěn)定絡(luò)離子的能力。術(shù)語“非金屬”是指不具有丟失電子并形成陽離子的能力的化學(xué)元素。根據(jù)應(yīng)用,可使用任何合適的非金屬元素或其組合。合金(或“合金組合物”)可包含多種非金屬元素,例如至少兩種、至少三種、至少四種、或更多種的非金屬元素。非金屬元素可為見于元素周期表中第13-17族中的任何元素。例如,非金屬元素可為F、Cl、Br、I、At、O、S、Se、Te、Po、N、P、As、Sb、Bi、C、Si、Ge、Sn、Pb和B中的任一者。偶爾,非金屬元素也可指第13-17族中的某些準(zhǔn)金屬(例如,B、Si、Ge、As、Sb、Te和Po)。在一個實施例中,非金屬元素可包括B、Si、C、P或它們的組合。因此,例如,合金可包括硼化物、碳化物,或這兩者。過渡金屬元素可為鈧、鈦、釩、鉻、錳、鐵、鈷、鎳、銅、鋅、釔、鋯、鈮、鉬、锝、釕、銠、鈀、銀、鎘、鉿、鉭、鎢、錸、鋨、銥、鉑、金、汞、钅盧、钅杜、钅喜、钅波、钅黑、钅麥、钅達、钅侖和Uub(ununbium)中的任一者。在一個實施例中,包含過渡金屬元素的BMG可具有Sc、Y、La、Ac、Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Mn、Tc、Re、Fe、Ru、Os、Co、Rh、Ir、Ni、Pd、Pt、Cu、Ag、Au、Zn、Cd和Hg中的至少一者。根據(jù)應(yīng)用,可使用任何合適的過渡金屬元素或其組合。合金組合物可包含多種過渡金屬元素,例如至少兩種、至少三種、至少四種、或更多種的過渡金屬元素。本文所述的合金或合金“樣品”或“樣本”合金可具有任何形狀或尺寸。例如,合金可具有粒子的形狀,所述粒子的形狀可具有諸如球形、橢圓形、線狀、棒狀、板狀、片狀或不規(guī)則形狀之類的形狀。所述粒子可具有任何尺寸。例如,其可具有在約1微米與約100微米之間的平均直徑,例如在約5微米與約80微米之間,例如在約10微米與約60微米之間,例如在約15微米與約50微米之間,例如在約15微米與約45微米之間,例如在約20微米與約40微米之間,例如在約25微米與約35微米之間。例如,在一個實施例中,粒子的平均直徑在約25微米與約44微米之間。在一些實施例中,可使用更小的粒子(例如納米范圍內(nèi)的那些)或更大的粒子(例如大于100微米的那些)。合金樣品或樣本還可具有大得多的尺寸。例如,其可為大塊結(jié)構(gòu)組件,例如電子設(shè)備的錠、外殼/殼體或者甚至具有在毫米、厘米或米范圍內(nèi)的尺寸的結(jié)構(gòu)組件的一部分。固溶體術(shù)語“固溶體”是指溶液的固體形式。術(shù)語“溶液”是指兩種或更多種物質(zhì)的混合物,所述兩種或更多種物質(zhì)可為固體、液體、氣體或這些的組合?;旌衔锟蔀榫|(zhì)或異質(zhì)的。術(shù)語“混合物”為兩種或更多種物質(zhì)的組合物,所述兩種或更多種物質(zhì)彼此混合且通常能夠分離。一般來講,所述兩種或更多種物質(zhì)在化學(xué)上不相互結(jié)合。合金在一些實施例中,本文所述的合金組合物可為完全合金化的。在一個實施例中,“合金”是指兩種或更多種金屬的均質(zhì)混合物或固溶體,一種金屬的原子置換或占用另一種金屬的原子之間的填隙位置;例如,黃銅為銅與鋅的合金。與復(fù)合物相比,合金可以指一種或多種元素在金屬基體中的部分或完全固溶體,例如金屬基體中的一種或多種化合物。本文的術(shù)語“合金”可以指可呈現(xiàn)單個固相微觀結(jié)構(gòu)的完全固溶體合金,也可以指呈現(xiàn)兩個或更多個相的部分溶液。本文所述的合金組合物可以指包含合金的合金組合物或指包含含合金復(fù)合物的合金組合物。因此,完全合金化的合金可具有均勻分布的成分,無論該合金為固溶體相、化合物相,或兩者。本文所用的術(shù)語“完全合金化”可考慮誤差公差內(nèi)的微小變動。例如,其可以指至少90%合金化,例如至少95%合金化,例如至少99%合金化,例如至少99.5%合金化,例如至少99.9%合金化。本文的百分比可以指體積百分比或重量百分比,具體取決于上下文。這些百分比可通過雜質(zhì)進行平衡,所述雜質(zhì)可以基于非合金部分的組合物或相。無定形或非晶態(tài)固體“無定形”或“非晶態(tài)固體”是缺乏晶格周期性的固體,晶格周期性以晶體為特征。如本文所用,“無定形固體”包括“玻璃”,所述玻璃是一種在加熱時通過玻璃化轉(zhuǎn)變而軟化并轉(zhuǎn)化成類似于液體的狀態(tài)的無定形固體。一般來講,無定形材料缺乏晶體的長程有序特征,但由于化學(xué)鍵合的本質(zhì),這些材料在原子長度范圍內(nèi)可擁有某種短程有序??苫谟芍T如X射線衍射圖案和透射電子顯微鏡之類的結(jié)構(gòu)表征技術(shù)所確定的晶格周期性來確定無定形固體與晶態(tài)固體之間的區(qū)別。術(shù)語“有序”和“無序”指明了在多粒子系統(tǒng)中某種對稱或關(guān)聯(lián)的存在或不存在。術(shù)語“長程有序”和“短程有序”基于長度范圍區(qū)分材料中的有序。固體中有序的最嚴(yán)格形式為晶格周期性:某種樣式(晶胞中原子的排列)反復(fù)重復(fù)以形成空間的平移不變平鋪。這是晶體的限定特性??赡艿膶ΨQ已被分類為14個布拉菲晶格和230個空間群。晶格周期性意味著長程有序。如果僅一個晶胞為已知的,則由于平移對稱,可以在任意距離處準(zhǔn)確地預(yù)測所有原子位置。反之也普遍成立,除了例如在具有完全注定性平鋪卻不擁有晶格周期性的準(zhǔn)晶體中。長程有序?qū)ξ锢硐到y(tǒng)進行表征,在所述物理系統(tǒng)中,相同樣品的遠處部分呈現(xiàn)關(guān)聯(lián)的特性。這可表達為關(guān)聯(lián)函數(shù),即自旋-自旋關(guān)聯(lián)函數(shù):G(x,x′)=<s(x),S(x′)>。在上面的函數(shù)中,s為自旋量子數(shù),x為特定系統(tǒng)中的距離函數(shù)。該函數(shù)在x=x'時等于1且隨著距離|x-x'|的增加而減小。通常,其在大距離處以指數(shù)形式衰減至零,且系統(tǒng)被視為無序。然而,如果關(guān)聯(lián)函數(shù)在大的|x-x'|處衰減至恒定值,則系統(tǒng)可被認(rèn)為擁有長程有序。如果其以距離為冪衰減至零,則其可被稱作準(zhǔn)長程有序。注意,構(gòu)成|x-x'|的大值的值為相對的。在定義其特性的一些參數(shù)為不隨時間演變的隨機變量時(即,它們?yōu)橐汛慊鸹蚰痰模?,系統(tǒng)可被認(rèn)為呈現(xiàn)淬火無序,例如,自旋玻璃。這與退火無序相反,在退火無序中,隨機變量允許自己演變。本文的實施例包括含淬火無序的系統(tǒng)。本文所描述的合金可為晶態(tài)、部分晶態(tài)、無定形或基本上無定形的。例如,合金樣品/樣本可包括至少一些結(jié)晶度,其中晶粒/晶體具有納米和/或微米范圍內(nèi)的尺寸。作為另外一種選擇,合金可為基本上無定形的,例如完全無定形的。在一個實施例中,合金組合物至少基本上不為無定形的,例如為基本上晶態(tài)的,例如為完全晶態(tài)的。在一個實施例中,晶體或多個晶體在另一種無定形合金中的存在可理解為其中的“晶相”。合金的結(jié)晶度的程度(或在一些實施例中簡稱為“結(jié)晶度”)可指合金中存在的晶相的量。程度可指例如合金中存在的晶體的比率。所述比率可指體積比率或重量比率,具體取決于上下文。無定形合金是如何“無定形”的衡量可為無定形度。無定形度可以結(jié)晶度的程度來衡量。例如,在一個實施例中,具有低程度的結(jié)晶度的合金可被認(rèn)為具有高程度的無定形度。在一個實施例中,例如,具有60體積%晶相的合金可具有40體積%的無定形相。無定形合金或無定形金屬“無定形合金”為具有超過50體積%的無定形含量,優(yōu)選地超過90體積%的無定形含量,更優(yōu)選地超過95體積%的無定形含量,最優(yōu)選地超過99體積%至幾乎100體積%的無定形含量的合金。注意,如上所述,合金的無定形度高相當(dāng)于結(jié)晶度的程度低。“無定形金屬”為具有無序原子級結(jié)構(gòu)的無定形金屬材料。與為晶態(tài)并因此具有原子的高度有序排列的大多數(shù)金屬相比,無定形合金為非晶態(tài)的。在冷卻期間直接從液體狀態(tài)生成這種無序結(jié)構(gòu)的材料有時稱為“玻璃”。因此,無定形金屬通常稱為“金屬玻璃”或“玻璃態(tài)金屬”。在一個實施例中,大塊金屬玻璃BMG可指其微觀結(jié)構(gòu)為至少部分無定形的合金。然而,除極其快速冷卻外,還存在許多制備無定形金屬的方式,包括物理氣相沉積、固態(tài)反應(yīng)、離子輻射、熔融自旋和機械合金化。無定形合金可為單個類別的材料,無論這些材料是如何制備的。無定形金屬可通過多種快速冷卻方法制備。例如,可通過將熔融金屬噴濺到自旋的金屬盤上來制備無定形金屬。快速冷卻(約每秒數(shù)百萬度)可過快而不能形成結(jié)晶,材料因此“鎖定在”玻璃態(tài)。另外,可使用足夠低以允許無定形結(jié)構(gòu)以厚層的方式形成的臨界冷卻速率來制備無定形金屬/合金,例如,大塊金屬玻璃。術(shù)語“大塊金屬玻璃BMG”、大塊無定形合金B(yǎng)AA以及大塊凝固型無定形合金在本文可互換地使用。它們是指具有至少在毫米范圍內(nèi)的最小尺寸的無定形合金。例如,尺寸可為至少約0.5mm,例如至少約1mm,例如至少約2mm,例如至少約4mm,例如至少約5mm,例如至少約6mm,例如至少約8mm,例如至少約10mm,例如至少約12mm。根據(jù)幾何結(jié)構(gòu),尺寸可指直徑、半徑、厚度、寬度、長度等。BMG也可為具有在厘米范圍內(nèi)的至少一個尺寸的金屬玻璃,例如至少約1.0cm,例如至少約2.0cm,例如至少約5.0cm,例如至少約10.0cm。在一些實施例中,BMG可具有至少在米范圍內(nèi)的至少一個尺寸。如與金屬玻璃有關(guān),BMG可呈上文所述的任何形狀或形式。因此,本文所述的BMG在一些實施例中在一個重要方面可不同于通過常規(guī)沉積技術(shù)制成的薄膜,前者可具有比后者大得多的尺寸。無定形金屬可為合金而非純金屬。這些合金可包含明顯不同尺寸的原子,從而得到熔融狀態(tài)的低自由體積(并且因此具有比其他金屬和合金高至數(shù)個數(shù)量級的粘度)。該粘度防止原子以足以形成有序晶格的方式移動。材料結(jié)構(gòu)可導(dǎo)致在冷卻期間的低收縮以及對塑性變形的抵抗。晶界(在某些情況為晶態(tài)材料的弱點)的缺乏可例如產(chǎn)生對磨損和腐蝕的更好抗性。在一個實施例中,無定形金屬(技術(shù)上講,亦即玻璃)還可比氧化物玻璃和陶瓷堅固得多且更不易碎。無定形材料的熱導(dǎo)率可低于其晶態(tài)相當(dāng)物的熱導(dǎo)率。為了即使在更慢冷卻期間亦實現(xiàn)無定形結(jié)構(gòu)的形成,合金可由三種或更多種組分制成,進而得到具有更高勢能和更低形成可能性的復(fù)晶體單元。無定形合金的形成可取決于多個因素:合金的組分的組成;組分的原子半徑(優(yōu)選地具有高于12%的明顯差別以實現(xiàn)高堆積密度和低自由體積);以及混合組分的組合、抑制晶體成核并延長熔融金屬處于過冷卻狀態(tài)的時間的負熱量。然而,由于無定形合金的形成基于許多不同變量,因此可能難以事先確定合金組成是否將形成無定形合金。例如硼、硅、磷及其他玻璃形成元素與磁性金屬(鐵、鈷、鎳)的無定形合金可為磁性的,具有低矯頑力和高電阻。當(dāng)受到交變磁場的影響時,高電阻導(dǎo)致由渦電流所致的低損耗,這是一種例如作為變壓器磁芯時有用的特性。無定形合金可具有各種潛在有用的特性。具體地講,它們往往比具有類似化學(xué)組成的晶態(tài)合金更堅固,并且它們可維持比晶態(tài)合金更大的可逆(“彈性”)變形。無定形金屬使其強度直接源自其非晶態(tài)結(jié)構(gòu),所述非晶態(tài)結(jié)構(gòu)可不具有任何限制晶態(tài)合金的強度的缺陷(例如位錯)。例如,一種被稱為VitreloyTM的現(xiàn)代無定形金屬具有幾乎為高級鈦的抗拉強度的兩倍的抗拉強度。在一些實施例中,室溫下的金屬玻璃不易延展且往往在受力情況下裝載時突然發(fā)生故障,這就限制了在注重可靠性的應(yīng)用中的材料適用性,因為即將發(fā)生的故障是不明顯的。因此,為克服這一挑戰(zhàn),可使用具有金屬玻璃基體的金屬基復(fù)合材料,該金屬玻璃基體包含樹突狀粒子或延展性晶態(tài)金屬的纖維。作為另外一種選擇,可使用具有低含量的一種或多種元素(例如,Ni)的BMG,所述一種或多種元素往往導(dǎo)致脆化。例如,可使用不含Ni的BMG來提高BMG的延展性。大塊無定形合金的另一種有用特性為其可為真玻璃;換句話講,其可在加熱時軟化并流動。這可允許以與聚合物幾乎相同的方式(例如通過注塑)方便地進行加工。因此,可使用無定形合金來制造運動設(shè)備、醫(yī)療設(shè)備、電子組件及設(shè)備以及薄膜??山?jīng)由高速氧燃料技術(shù)將無定形金屬的薄膜沉積為保護性涂層。材料可具有無定形相、晶相或這兩者。無定形相和晶相可具有相同的化學(xué)組成且僅在微觀結(jié)構(gòu)上不同,即,一個為無定形微觀結(jié)構(gòu)而另一個為晶態(tài)微觀結(jié)構(gòu)。在一個實施例中的微觀結(jié)構(gòu)是指由顯微鏡以25倍放大率或更高放大率顯示的材料的結(jié)構(gòu)。作為另外一種選擇,這兩個相可具有不同的化學(xué)組成和微觀結(jié)構(gòu)。例如,組合物可為部分無定形的、基本上無定形的或完全無定形的。如上所述,無定形度的程度(反之為結(jié)晶度的程度)可由合金中存在的晶體的比率來衡量。程度可指合金中存在的晶相的體積比率或重量比率。部分無定形組合物可指其至少約5體積%,例如至少約10體積%,例如至少約20體積%,例如至少約40體積%,例如至少約60體積%,例如至少約80體積%,例如至少約90體積%為無定形相的組合物。術(shù)語“基本上”和“約”已在本專利申請的別處予以定義。因此,為至少基本上無定形的組合物可指其至少約90體積%,例如至少約95體積%,例如至少約98體積%,例如至少約99體積%,例如至少約99.5體積%,例如至少約99.8體積%,例如至少約99.9體積%為無定形的組合物。在一個實施例中,基本上無定形的組合物可具有于其中存在的一些附帶的輕微量的晶相。在一個實施例中,相對于無定形相,無定形合金組合物可為均質(zhì)的。在組成上均一的物質(zhì)為均質(zhì)的。這與為異質(zhì)的物質(zhì)相反。術(shù)語“組成”是指物質(zhì)中的化學(xué)組成和/或微觀結(jié)構(gòu)。當(dāng)物質(zhì)的體積分為兩半且兩半均具有基本上相同的組成時,該物質(zhì)為均質(zhì)的。例如,在粒子懸浮液的體積分為兩半且兩半均具有基本上相同體積的粒子時,該粒子懸浮液為均質(zhì)的。然而,可在顯微鏡下看到各個粒子。均質(zhì)物質(zhì)的另一個實例為空氣,在空氣中,雖然空氣中的粒子、氣體和液體可單獨分析或從空氣中分離,但其中的不同成分相等地懸浮。相對于無定形合金為均質(zhì)的組合物可指具有在其整個微觀結(jié)構(gòu)中基本上均勻分布的無定形相的組合物。換句話講,組合物在宏觀上包含在整個組合物中基本上均勻分布的無定形合金。在可供選擇的實施例中,組合物可為復(fù)合物的組合物,其具有其中具有非無定形相的無定形相。該非無定形相可為一個晶體或多個晶體。晶體可為具有任何形狀的粒子的形式,例如球形、橢圓形、線狀、棒狀、板狀、片狀或不規(guī)則形狀。在一個實施例中,其可具有樹突狀形式。例如,至少部分無定形的復(fù)合物組合物可具有呈分散在無定形相基體中的樹突的形狀的晶相;所述分散可為均一或不均一的,并且無定形相和晶相可具有相同或不同的化學(xué)組成。在一個實施例中,其具有基本上相同的化學(xué)組成。在另一個實施例中,晶相可為比BMG相更易延展。本文所述的方法可適用于任何類型的無定形合金。類似地,在本文中作為組合物或制品的成分描述的無定形合金可為任何類型。無定形合金可包含元素Zr、Hf、Ti、Cu、Ni、Pt、Pd、Fe、Mg、Au、La、Ag、Al、Mo、Nb、Be或它們的組合。即,合金可在其化學(xué)式或化學(xué)組成中包含這些元素的任意組合。這些元素可以不同的重量或體積百分比存在。例如,鐵“基”合金可指具有于其中存在的非輕微重量百分比的鐵的合金,所述重量百分?jǐn)?shù)可為例如至少約20重量%,例如至少約40重量%,例如至少約50重量%,例如至少約60重量%,例如至少約80重量%。作為另外一種選擇,在一個實施例中,上述的百分比可為體積百分比,而不是重量百分比。因此,無定形合金可為鋯基的、鈦基的、鉑基的、鈀基的、金基的、銀基的、銅基的、鐵基的、鎳基的、鋁基的、鉬基的等。合金還可不含前述元素中的任一者以適應(yīng)特定目的。例如,在一些實施例中,合金或包含合金的組合物可基本上不含鎳、鋁、鈦、鈹或它們的組合。在一個實施例中,合金或復(fù)合物完全不含鎳、鋁、鈦、鈹或它們的組合。例如,無定形合金可具有化學(xué)式(Zr,Ti)a(Ni,Cu,Fe)b(Be,A1,Si,B)c,其中a、b和c每一者代表重量或原子百分比。在一個實施例中,以原子百分比計,a在30至75的范圍內(nèi),b在5至60的范圍內(nèi),c在0至50的范圍內(nèi)。作為另外一種選擇,無定形合金可具有化學(xué)式(Zr,Ti)a(Ni,Cu)b(Be)c,其中a、b和c每一者代表重量或原子百分比。在一個實施例中,以原子百分比計,a在40至75的范圍內(nèi),b在5至50的范圍內(nèi),c在5至50的范圍內(nèi)。合金還可具有化學(xué)式(Zr,Ti)a(Ni,Cu)b(Be)c,其中a、b和c每一者代表重量或原子百分比。在一個實施例中,以原子百分比計,a在45至65的范圍內(nèi),b在7.5至35的范圍內(nèi),c在10至37.5的范圍內(nèi)。作為另外一種選擇,合金可具有化學(xué)式(Zr)a(Nb,Ti)b(Ni,Cu)c(A1)d,其中a、b、c和d每一者代表重量或原子百分比。在一個實施例中,以原子百分比計,a在45至65的范圍內(nèi),b在0至10的范圍內(nèi),c在20至40的范圍內(nèi),d在7.5至15的范圍內(nèi)。前述合金系統(tǒng)的一個示例性實施例為如由LiquidmetalTechnologies(CA,USA)生產(chǎn)的商品名為VitreloyTM的Zr-Ti-Ni-Cu-Be基無定形合金,例如Vitreloy-1和Vitreloy-101。表1中提供了不同系統(tǒng)的無定形合金的一些實例。無定形合金還可為含鐵合金,例如(Fe,Ni,Co)基合金。此類組合物的實例在美國專利6,325,868;5,288,344;5,368,659;5,618,359;和5,735,975,Inoue等人,Appl.Phys.Lett.,第71卷,第464頁(1997),Shen等人,Mater.Trans.,JIM,第42卷,第2136頁(2001)以及日本專利申請200126277(公開號2001303218A)中有所公開。一種示例性組合物為Fe72A15Ga2PllC6B4。另一個實例為Fe72A17Zrl0Mo5W2B15。美國專利申請公布2010/0084052中公開了可用于本文的涂層中的另一種鐵基合金系統(tǒng),其中無定形金屬包含例如在括號中給出的組成范圍內(nèi)的錳(1至3原子%)、釔(0.1至10原子%)以及硅(0.3至3.1原子%);并且包含在括號中給出的指定的組成范圍內(nèi)的以下元素:鉻(15至20原子%)、鉬(2至15原子%)、鎢(1至3原子%)、硼(5至16原子%)、碳(3至16原子%)以及剩余鐵。前述無定形合金系統(tǒng)還可包含另外的元素,例如另外的過渡金屬元素,包括Nb、Cr、V和Co。所述另外的元素可以小于或等于約30重量%,例如小于或等于約20重量%,例如小于或等于約10重量%,例如小于或等于約5重量%的量存在。在一個實施例中,另外的可選元素為鈷、錳、鋯、鉭、鈮、鎢、釔、鈦、釩和鉿中的至少一者以形成碳化物并進一步提高抗磨性和抗腐蝕性。其他可選元素可包括磷、鍺和砷,總計多達約2%,并且優(yōu)選地小于1%,以降低熔點。否則,附帶的雜質(zhì)應(yīng)小于約2%并且優(yōu)選地為0.5%。表1.示例性無定形合金組成成分合金原子%原子%原子%原子%原子%原子%1ZrTiCuNiBe41.20%13.80%12.50%10.00%22.50%2ZrTiCuNiBe44.00%11.00%10.00%10.00%25.00%3ZrTiCuNiNbBe56.25%11.25%6.88%5.63%7.50%12.50%4ZrTiCuNiAlBe64.75%5.60%14.90%11.15%2.60%1.00%5ZrTiCuNiAl52.50%5.00%17.90%14.60%10.00%6ZrNbCuNiAl57.00%5.00%15.40%12.60%10.00%7ZrCuNiAlSn50.75%36.23%4.03%9.00%0.50%8ZrTiCuNiBe46.75%8.25%7.50%10.00%27.50%9ZrTiNiBe21.67%43.33%7.50%27.50%10ZrTiCuBe35.00%30.00%7.50%27.50%11ZrTiCoBe35.00%30.00%6.00%29.00%12AuAgPdCuSi49.00%5.50%2.30%26.90%16.30%13AuAgPdCuSi50.90%3.00%2.30%27.80%16.00%14PtCuNiP57.50%14.70%5.30%22.50%15ZrTiNbCuBe36.60%31.40%7.00%5.90%19.10%16ZrTiNbCuBe38.30%32.90%7.30%6.20%15.30%17ZrTiNbCuBe39.60%33.90%7.60%6.40%12.50%18CuTiZrNi47.00%34.00%11.00%8.00%19ZrCoAl55.00%25.00%20.00%在一些實施例中,具有無定形合金的組合物可包含少量的雜質(zhì)??捎幸獾靥砑与s質(zhì)元素以修改組合物的特性,例如提高機械特性(例如,硬度、強度、斷裂機制等)和/或提高抗腐蝕性。作為另外一種選擇,雜質(zhì)可作為不可避免的附帶雜質(zhì),例如作為加工和制造的副產(chǎn)物而獲得的那些。雜質(zhì)可小于或等于約10重量%,例如約5重量%,例如約2重量%,例如約1重量%,例如約0.5重量%,例如約0.1重量%。在一些實施例中,這些百分比可為體積百分比,而不是重量百分比。在一個實施例中,合金樣品/組合物基本上由無定形合金構(gòu)成(含有僅小附帶量的雜質(zhì))。在另一個實施例中,組合物包括無定形合金(不含可觀察微量的雜質(zhì))。在一個實施例中,成品部件超出大塊凝固型無定形合金的臨界澆鑄厚度。在本文的實施例中,其中大塊凝固型無定形合金可作為高粘液體而存在的過冷液相區(qū)的存在允許超塑性成形。可獲得大的塑性變形。將在過冷液相區(qū)中發(fā)生大的塑性變形的能力用于成形和/或切割工藝。與固體相反,液體大塊凝固型合金局部產(chǎn)生形變,這極大地降低了切割和成形的所需能量。切割和成形的容易性取決于合金、模具和切割工具的溫度。溫度越高,粘度越低,因此切割和成形越容易。例如,本文的實施例可利用以無定形合金在Tg與Tx之間開展的熱塑性成形工藝。在本文中,根據(jù)在典型加熱速率(例如20℃/min)的標(biāo)準(zhǔn)DSC測量值,將Tx和Tg確定為結(jié)晶溫度的起始點和玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的起始點。無定形合金組分可具有臨界澆鑄厚度,成品部件可具有厚于該臨界澆鑄厚度的厚度。此外,對加熱和定形操作的時間和溫度加以選擇使得無定形合金的彈性應(yīng)變極限可基本上保持為不小于1.0%,并且優(yōu)選地不小于1.5%。在本文的實施例的上下文中,約為玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的溫度是指成形溫度可低于玻璃化轉(zhuǎn)變溫度、處于或約為玻璃化轉(zhuǎn)變溫度以及高于玻璃化轉(zhuǎn)變溫度,但優(yōu)選地處于低于結(jié)晶溫度Tx的溫度。在與加熱步驟的加熱速率類似的速率下,優(yōu)選地在大于加熱步驟的加熱速率的速率下執(zhí)行冷卻步驟。還優(yōu)選地在仍保持成形和定形負荷的同時實現(xiàn)冷卻步驟。電子設(shè)備本文的實施例在使用BMG的電子設(shè)備的制造中可為有價值的。本文的電子設(shè)備可指本領(lǐng)域中已知的任何電子設(shè)備。例如,其可為電話(例如手機,以及固定電話,或任何通訊設(shè)備(例如智能電話,包括例如iPhoneTM))和電子郵件發(fā)送/接收設(shè)備。其可為顯示器(例如數(shù)字顯示器)、電視監(jiān)視器、電子書閱讀器、便攜式網(wǎng)頁瀏覽器(例如,iPadTM)以及計算機監(jiān)視器的一部分。其還可為娛樂設(shè)備,包括便攜式DVD播放機、常規(guī)DVD播放機、藍光影碟播放機、視頻游戲控制器、音樂播放機(例如便攜式音樂播放機(例如,iPodTM))等。其還可為提供控制(例如控制圖像、視頻、聲音的流處理)的設(shè)備(例如,蘋果TVTM)的一部分,或其可為電子設(shè)備的遙控器。其可為計算機或其附件(例如硬盤塔外殼或殼體、膝上型計算機外殼、膝上型計算機鍵盤、膝上型計算機觸控板、臺式計算機鍵盤、鼠標(biāo)和揚聲器)的一部分。該制品還可應(yīng)用于諸如手表或時鐘之類的設(shè)備。注塑是利用熱塑性和熱固性塑料材料二者生產(chǎn)部件的制造工藝??墒褂肂MG通過注塑制造部件。迫使熔融材料(例如,熔融狀態(tài)的BMG)進入模具腔體,熔融材料在該模具腔體中冷卻和硬化成腔體的形狀。模具可由諸如鋼或鋁之類的金屬制成,并且經(jīng)過精密加工以形成期望部件的特征。注塑廣泛用于制造從汽車的最小部件至整個車身面板的各種部件。注塑機可包括柱塞。柱塞迫使熔融材料進入模具。注塑機可被配置成裝載一個或多個模具。模具可包括兩個主要組件,注塑模具(A板)和脫模器模具(B板)。柱塞迫使熔融材料通過注塑模具中的“澆口”進入模具。熔融材料通過加工在A板和B板表面中的通道進入模具。這些通道允許熔融材料沿其流動。注塑機可以噸位來額定,其表述了機器可施加至模具的鎖模力的量。所述力使模具在注塑工藝期間保持閉合。噸位可在小于5噸至6000噸的范圍內(nèi)變化,其中更高的數(shù)字用于相對少的制造操作中。所需的總鎖模力由被注塑部件的投影面積確定。對于每平方英寸的投影面積,將該投影面積乘以2至8噸的鎖模力。根據(jù)經(jīng)驗,對于大多數(shù)產(chǎn)品,可使用4或5噸/平方英寸。如果被注塑的材料非常硬,則將需要更多注塑壓力以填充模具,從而需要更多的鎖模噸位以使模具保持閉合。所需的力還可由被注塑材料以及被制造部件的尺寸確定,更大的部件需要更高的鎖模力。模具可通過以下方式冷卻:使冷卻劑(通常為水)流過一系列鉆通模具板且通過軟管連接以形成連續(xù)通路的孔。冷卻劑吸收來自模具的熱量(模具已吸收來自模具中的熔融材料的熱量),并使模具保持在適當(dāng)?shù)臏囟纫阅倘廴诓牧?。一些模具允許重新插入先前注塑的部件,以允許在先前注塑的部件周圍形成新塑料層。這通常稱為包覆成型。雙射或多射模具設(shè)計用于在單個注塑循環(huán)中包覆成型,并且其可用于具有兩個或更多個注塑單元的專用注塑機。該工藝實際上為執(zhí)行了兩次注塑工藝。在第一步驟中,將基色材料注塑成基礎(chǔ)形狀,其包含用于第二次射料的空間。然后將第二材料(不同的顏色)注塑到這些空間中。由該工藝制成的例如按鈕和鍵具有不能磨掉且在頻繁使用的情況下保持清晰易辨的標(biāo)記。在部件注塑期間的事件的順序稱作注塑循環(huán)。所述循環(huán)在模具閉合時開始,然后是將熔融材料注射到模具中。一旦模具已填充,便會維持保持壓力,以補償任何材料收縮。一旦部件充分冷卻,則模具打開并且部件脫出。在注塑機中,柱塞通常直接接觸熔融材料,因此具有高溫??赏ㄟ^使冷卻劑流過柱塞中的通道來冷卻柱塞。圖3示出了被配置成對BMG進行注塑的注塑機的一部分。通過合適的加熱器320使BMG給料熔融以形成熔融狀態(tài)的BMG310。加熱器320可為感應(yīng)加熱器。柱塞300迫使熔融狀態(tài)的BMG進入模具(未示出)。柱塞300直接接觸熔融狀態(tài)的BMG310。柱塞300可包括用于流動冷卻以使柱塞300保持冷卻的一個或多個導(dǎo)管。柱塞300為整件。如果柱塞300受損,例如因暴露在高溫下而受損,則必須更換整個柱塞300。圖4示出了根據(jù)一個實施例的柱塞400。柱塞400具有柱塞主體460和柱塞頭450。柱塞頭450可移除地連接至柱塞主體460。例如,柱塞頭450可通過螺紋440連接至柱塞主體460。柱塞頭450與柱塞主體460之間的接觸區(qū)域優(yōu)選地為可調(diào)節(jié)的。例如,柱塞主體460的端面與柱塞頭450可由間隙430分隔開,并且柱塞頭450與柱塞主體460之間的唯一接觸區(qū)域為螺紋430;將柱塞頭450旋松數(shù)圈會減小接觸區(qū)域,將柱塞頭450旋緊數(shù)圈會增加接觸區(qū)域。柱塞主體460中可包括一個或多個通道420,所述通道被配置成容納冷卻流體。柱塞主體460被配置成在注塑循環(huán)期間不與熔融材料直接接觸。柱塞頭450被配置成在注塑循環(huán)期間與熔融材料直接接觸。通過調(diào)節(jié)接觸區(qū)域,可調(diào)節(jié)通過柱塞頭450與柱塞主體460之間的接觸區(qū)域從柱塞頭450向柱塞主體460的熱傳導(dǎo),由此可調(diào)節(jié)柱塞頭450的溫度。圖5示出了根據(jù)一個實施例的柱塞500。柱塞500具有柱塞主體560和柱塞頭550。柱塞頭550可移除地連接至柱塞主體560。例如,柱塞頭550可通過螺紋連接至柱塞主體560。柱塞頭550與柱塞主體560之間的接觸區(qū)域優(yōu)選地為可調(diào)節(jié)的。例如,柱塞主體560可在柱塞主體560的端面處具有凸出部570,并且柱塞頭550可具有凹陷部555,其中凸出部570的側(cè)壁和凹陷部555的側(cè)壁熱接觸。柱塞主體560的端面與柱塞頭550可由間隙530分隔開,并且柱塞頭550與柱塞主體560之間的唯一接觸區(qū)域為螺紋530以及凸出部570和凹陷部555的側(cè)壁;將柱塞頭550旋松數(shù)圈會減小接觸區(qū)域,將柱塞頭550旋緊數(shù)圈會增加接觸區(qū)域。柱塞主體560可于其中具有一個或多個通道520,所述通道被配置成容納冷卻流體。柱塞主體560被配置成在注塑循環(huán)期間不與熔融材料直接接觸。柱塞頭550被配置成在注塑循環(huán)期間與熔融材料直接接觸。通過調(diào)節(jié)接觸區(qū)域,可調(diào)節(jié)通過柱塞頭550與柱塞主體560之間的接觸區(qū)域從柱塞頭550向柱塞主體560的熱傳導(dǎo),由此可調(diào)節(jié)柱塞頭550的溫度。在使用柱塞400或500的BMG的注塑中,僅柱塞頭450或550與熔融狀態(tài)的BMG直接接觸。減小從柱塞頭向柱塞主體的熱傳導(dǎo)會增加柱塞頭的溫度并降低熔融狀態(tài)的BMG中的晶相的量。與熔融材料直接接觸的柱塞區(qū)域通常具有更短的使用壽命。在柱塞400或500中,可在不更換柱塞主體460或560的情況下更換柱塞頭450或550,這降低了操作成本。在圖6示出的實施例中,柱塞600A具有柱塞主體660A和柱塞頭650A。柱塞頭650A可移除地連接至柱塞主體660A。柱塞主體660A被配置成在注塑循環(huán)期間不與熔融材料直接接觸。柱塞頭650A被配置成在注塑循環(huán)期間與熔融材料直接接觸。柱塞主體660A可于其中具有用于冷卻流體的導(dǎo)管620A。整體式柱塞600B具有基本上與柱塞600A相同的外部尺寸。整體式柱塞600B也可具有與導(dǎo)管620A基本上相同的導(dǎo)管620B。通過柱塞主體660A中的表面690A的熱通量小于通過整體式柱塞600B中對應(yīng)于表面690A的表面的熱通量,其中柱塞600A和整體式柱塞600B處于基本上相同的熱環(huán)境中。在一個實施例中,注塑工藝中使用的BMG基本上不含鐵。在一個實施例中,注塑工藝中使用的BMG基本上不含鎳。在一個實施例中,注塑工藝中使用的BMG基本上不含鈷。在一個實施例中,注塑工藝中使用的BMG基本上不含金、銀和鉑。在一個實施例中,芯部不為鐵磁的。在一個實施例中,注塑工藝中使用的BMG為表1中列出的組成。雖然本文在有限數(shù)量的實施例的上下文中描述并示出本發(fā)明,但在不脫離本發(fā)明的本質(zhì)特征的精神的情況下,本發(fā)明可體現(xiàn)為多種形式。因此,所示和所述的實施例,包括在本發(fā)明的說明書摘要中描述的內(nèi)容,將在所有方面被視為示例性且不具有限制性的。本發(fā)明的范圍由隨附權(quán)利要求書指示,而不是由前述描述指示,并且權(quán)利要求書旨在包含在權(quán)利要求書的等同形式的意義和范圍內(nèi)的所有修改。