玻璃態材料特點是不同于原子整齊排列的晶體材料，這些材料具有長程無序、短程有序的原子結構。不僅水杯、窗戶是玻璃態材料。我們常見的蠟燭、橡膠、光纖等也屬于玻璃態材料。
晶體和玻璃的原子結構示意圖，左圖為晶體，右圖為玻璃
玻璃結構的無序孕育著無限可能，玻璃態材料具有一系列非常可貴的特性，各向同性，亞穩性、高強度、高彈性、耐腐蝕、耐磨性等。正是這些良好特性的存在，讓它不僅在建筑、汽車、家庭用品等方面應用廣泛，更是信息通訊、航空航天等尖端領域的關鍵材料。
日常生活中隨處可見的金屬材料也能被做成玻璃態材料，這種材料就是金屬玻璃，也叫非晶合金。
不同形態的非晶合金
將還未結晶的高溫金屬熔體，比如Fe基合金、Co基合金、Fe-Ni合金等，通過甩帶的方式快速冷卻，就得到了金屬玻璃材料。它的微觀結構不像常見的金屬那樣原子整齊排列，而是和玻璃一樣，原子排列混亂無序。這種特殊的結構賦予了它許多特有的性能，如優異的軟磁性能、力學性能、化學性能等，從而被應用到電力電子、信息通訊、交通運輸、能源等各個領域。
由于金屬玻璃具有較高的飽和磁感應強度、高磁導率和低矯頑力等，用它制成的電子元器件，結構更加小型化、輕量化，并且損耗小，對于實現節能減排具有重要意義。
相較于傳統材料，金屬玻璃被用在配電變壓器上能夠使空載損耗降低70-80%。不僅如此，金屬玻璃還可以被制成鐵芯應用到高速電機中。尤其是在中高頻的應用場合中，傳統硅鋼電機鐵芯損耗急劇升高，用金屬玻璃代替后，一般可使電機運行效率提高至95%以上，甚至可達到98%，節能優勢明顯。
電子元件
金屬玻璃的應用領域——配電變壓器
電動汽車無線充電
正是因為金屬玻璃所具有的各種奇妙特性，這一神奇材料所展示出的“十八般武藝”才遠遠超乎了我們的想象，應用領域非常廣泛。
金屬玻璃具有高強度，如鈷基塊體金屬玻璃，它的斷裂強度高達6.0GPa，鐵基金屬玻璃的斷裂強度可以達到3.6GPa，是一般結構鋼的數倍。
金屬玻璃具有高彈性，它的彈性極限是一般晶體合金的幾倍到幾十倍。比如用鋯基金屬玻璃制作高爾夫球桿的擊球頭，可以將接近99%的能量傳遞到球上，其擊球距離比普通球桿遠1.3倍。利用金屬玻璃的高彈性還可以制作各種空間應用零部件，如作為航天器機械臂關節減速器使用的諧波齒輪、用于減震的彈性多孔金屬橡膠等。
金屬玻璃是一種功能材料，能夠用來清潔水污染、用以儲能和析氫，為解決環境污染和能源存儲等問題提供了新思路。比如鐵基、鎂基、鋁基等金屬玻璃可以降解偶氮染料溶液，其褪色速率是相應晶態合金的幾十甚至上千倍。金屬玻璃通過去合金化可以制備納米多孔復合結構，從而大幅提高離子和電子的輸運特性，最終比電容增加，這種高儲能密度納米多孔材料有望作為柔性自支撐超級電容器電極獲得應用。金屬玻璃具有較高的析氫催化活性，是一種理想的獨立式催化電極。
金屬玻璃的出現，對人類材料科學領域而言有著變革性的意義，未來它將在能源、生命健康、國防軍工等領域繼續大放異彩。路漫漫其修遠兮，吾將上下而求索。唯有不懈奮斗，才是我國新材料不斷向前發展的不竭動力和長久希望！
