1）非晶材料與非晶鍍層

非晶材料具有很好的強度、硬度與耐腐蝕性能，但其韌性較差，易發(fā)生脆性斷裂，因此在工程上很少也很難采用非晶材料來制造零件。目前比較成熟的表層非晶層的制備技術有非晶鍍層，非晶涂層和激光表面非晶化等。

非晶鍍層具有優(yōu)異的物理、化學、腐蝕、抗氧化等性能，常用的方法是化學鍍，如工業(yè)上常用的Ni-P化學鍍層，不僅玻璃態(tài)非晶結(jié)構(gòu)鍍層的厚度可以控制，而且強度、韌性和硬度匹配性很好，鍍層與基體的結(jié)合力很高，具有很好的鈍化能力。化學鍍非晶層的化學穩(wěn)定性主要取決于鍍層中磷的含量與孔隙率，磷化物的存在使非晶鍍層的腐蝕電位升高，非晶層內(nèi)的孔隙率低也是提高其耐蝕性的原因之一。

2）非晶涂層潤滑

非晶涂層主要用在零件的摩擦表面制成干膜的固體潤滑劑，涂層一般都較薄，因此幾乎可以用于所有的摩擦部位而無需改變部件的尺寸。與其他常規(guī)的油質(zhì)潤滑層相比，非晶涂層潤滑技術，可以高低溫、高負荷、超高真空、強氧化還原和強腐蝕、強輻射等環(huán)境中確保摩擦部位得到有效潤滑，且具有一定的承載能力和無污染、無泄漏等優(yōu)點，在特殊使用條件下還可阻止或減少機械振動和噪聲，因此非晶涂層作為干膜潤滑劑在模具上具有很好的應用前景。

3）激光非晶化技術

激光非晶化也稱為激光上釉處理，是指采用高功率密度的激光束照射到金屬表面，使其表面薄層快速熔化，然后超急冷凝固（10⁶℃/s），在金屬表面獲得非晶態(tài)層的方法。激光非晶化具有快速、低成本、容易控制等特點。激光功率密度10⁷W/cm²～10⁸W/cm²，冷卻速度10⁷℃/s～10¹⁰℃/s，處理深度0.001mm～0.1mm。非晶態(tài)金屬（金屬玻璃）與對應的晶體金屬相比，具有優(yōu)異的各向同性的力學、物理（如電、磁等）和化學性能。

激光非晶化表面強化技術，可使金屬表面獲得高的強度、韌性、硬度、耐磨性以及抗腐蝕和抗氧化性，適用于Fe基、Ni基、Co基、Al基合金等材料表面非晶化處理，顯著提高其耐腐蝕、抗氧化、耐磨損性能，同時具有優(yōu)良的電、磁特性及力學性能。

激光非晶化需要的功率密度和掃描速度遠高于激光熔凝處理，表面熔化層（熔體）的厚度（1um～10um）也遠小于熔凝處理時的熔化深度（以mm計算）。在這樣的加熱條件下激光非晶化時，表面薄層能在極短時間內(nèi)熔化并高度加熱，而相鄰基體幾乎是冷態(tài)，即在熔體和相鄰基體之間有很大的溫度梯度。在此溫度梯度作用下，熔體超快速冷卻，過冷的液體以極大的冷卻速度冷卻到“冷凍”溫度（玻璃化溫度或稱晶化溫度，此溫度遠低于晶體的實際結(jié)晶溫度）以下，從而在表層形成非晶態(tài)。不同金屬材料形成非晶態(tài)要求達到的冷卻速度不一樣，例如鋼形成非晶態(tài)的臨界冷卻速度為10⁸℃/s，而純鋁則大于10¹⁰℃/s。

激光非晶化可采用脈沖激光或連續(xù)激光。脈沖激光非晶化的研究開發(fā)較早，始于20世紀70年代中期。國外1974年用4倍頻率的YAG激光脈沖（λ=0.265μm），脈寬為10μs，在單晶硅上第一次制得幾十納米厚的非晶體。脈沖激光非晶化時，要求脈寬在10^-6s～10^-15s范圍，現(xiàn)在常用YAG固化激光器。脈沖激光實現(xiàn)大面稅非晶化比連續(xù)激光更困難，目前主要用于研究新的非晶合金系及相關理論。連續(xù)激光非晶化常用CO²激光器，經(jīng)聚焦后作用于金屬表面的功率密度（W/cm²）一般為10⁶數(shù)量級。功率密度過低，達不到表面薄層超快速加熱，形成非晶態(tài)的加熱條件；功率密度過高，會使表面金屬汽化。掃描速度視功率密度大小，在每秒數(shù)百毫米到數(shù)千毫米范圍內(nèi)變化。由于激光掃描帶搭接會使已經(jīng)非晶化的熱影響區(qū)結(jié)晶化，連續(xù)激光獲得大面積非晶態(tài)表面也比較困難。

利用激光非晶化技術，可以使廉價的金屬表面非晶化，以獲得良好的表面性能。也可以通過預處理，例如激光合金化、氣相沉積、電鍍和熱噴涂的方法，在指定基體表面形成容易實現(xiàn)非晶化的合金層，使難以非晶化的基體表面獲得非晶態(tài)表面層。迄今激光非晶化已在許多金屬和合金系成功地獲得非晶體。例如，萊氏體工具鋼（C的質(zhì)量分數(shù)為2.1%，Cr的質(zhì)量分數(shù)為12%）表面40μm厚度的Fe-B合金噴涂層獲得非晶區(qū)，硬度為1700HV，工藝參數(shù)：連續(xù)CO²激光器功率為3kW、光斑直徑為0.5mm、掃描速度為200mm/s；Pd-Cu-Si合金，采用連續(xù)CO²激光，功率為300W/cm²～500W/cm²，熔池直徑為0.2mm，掃描速度為100mm/s～800mm/s，在掃描搭接帶平行移動距離為0.075mm～0.1mm的條件下，表面獲得了大面積非晶化。

激光非晶化工藝及相關基礎理論的研究目前還不成熟，其生產(chǎn)應用正在開發(fā)中。