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Zr基块体金属玻璃（Bulk Metallic Glasses,BMGs）是研究最广泛的块体金属玻璃体系之一,具有大的玻璃形成能力,宽的过冷液相区,高强度、高弹性和高耐磨性等优异的力学性能,在生物医学和电子器件等领域具有潜在应用。这些优异的性能源自BMGs原子尺度的结构。BMGs结构中没有长程序,而短程序也不能通过衍射等技术直接测定。结构相变会引起BMGs局域结构的变化,包含液-液相变和晶化两种可能。近期研究中发现,某些特定成分BMGs升温过程中发生液-液相变,但其一级相变特征微弱,如同很多液体的高压相变、氧化物过冷液体,无机小分子液体和过冷水的相变一样,存在很大争议,然而,这是理解液体结构和动力学性质的关键基础问题。本课题组在长期工作中,系统该研究了众多Zr基块体金属玻璃液体的相变行为,发现了确凿的液/液一级相变现象。本研究中,我们以Zr56Al16Co28这一金属玻璃的超冷液体的液-液相变和晶化介绍这个特殊的重构性一级结构相变。主要实验结果如下:（1）差式扫描量热分析（Differential Scanning Calorimetry,DSC）分析发现,Zr56Al16Co28金属玻璃升温过程中出现两个放热峰,经计算,发现第一放热峰放热量大于第二峰。通过X射线衍射分析（X-ray Diffraction,XRD）、透射电子显微镜分析（Transmission Electron Microscopy,TEM）证明第一放热峰峰结束后的样品仍具有非晶态结构,通过三维原子探针（3D Atom Probe Tomography,APT）和小角散射（Small Angle X-ray Scattering,SAXS）证明该放热过程未发生相分离,第一放热峰前后金属玻璃样品均保持成分均匀。铸态Zr56Al16Co28金属玻璃为Glass1,退火至第一放热峰峰结束的样品为Glass2。根据高分辨同步辐射分析（High Resolution Syncrotron X-ray Diffraction,HR-SXRD）证明Glass2结构较Glass1发生变化,变得更加有序。在升温过程中,Zr56Al16Co28金属玻璃（Glass1）第一峰放热峰峰结束后进入另一个超冷液态,冷却至室温又形成了金属玻璃（Glass2）。Zr56Al16Co28金属玻璃在此放热过程中发生了液-液相变。（2）通过变温DSC证明两放热峰的峰位随升温速率的变化在一定范围内移动,液-液相变与晶化转变均在一定温度范围内允许过冷或过热,为典型的一级相变亚稳特征;通过对各升温速率下两放热峰的焓值计算,证明第一峰放热量极大且大于第二峰,即液-液相变放热量大于晶化转变。通过783 K等温不同时间的样品的HR-SXRD谱说明衍射主峰逐渐位移。通过比热曲线说明存在比热尖峰;热膨胀实验证明金属玻璃在相变前后及晶化前后体积发生阶跃性突变,确认一级相变特征。通过同步辐射扩展X射线吸收精细结构（Extended X-ray Absorption Fine Structure,EXAFS）说明Glass2相对于Glass1,局域结构发生了明显变化,Glass2具有更有序的原子结构。经过密度、弹性模量、硬度、压缩等测试分析得到以下结果:Glass2与Glass1密度之比ρ1/ρ0=1.00214,与热膨胀实验测得结果相符;Glass1转化为Glass2,杨氏模量增大20.7%,剪切模量增大24.2%,体模量增大2.6%,泊松比减小6.25%,G/B值增大19.3%,Glass1经过液-液相变转变为Glass2,Glass2更加有序且稳定;压缩试验结果表明Glass1有一定塑性,Glass2表现出零塑性。由上述结果证明液-液相变为一级相变;Zr56Al16Co28块体金属玻璃发生液-液相变后,非晶态结构发生重构且更加有序。（3）根据KJMA等温动力学分析表明:相变初始阶段,相转变体积分数在0～3%,Avrami指数n在2左右,说明液-液相变初期为多形性转变,在原始态非晶单元结构的边缘处开始转变,激活能Ec=803±57 k J/mol。相变中期阶段,相转变体积分数在3%～55%,Avrami指数n在1.5～2.5之间,此时对应于Glass2的生长阶段,说明是由扩散控制且形成Glass2非晶结构单元的速率降低,激活能Ec=812±56 k J/mol。（4）Zr56Al16Co28金属玻璃连续升温DSC曲线中第二放热峰是由于在此处发生了晶化转变。根据XRD、TEM、HR-SXRD分析可知,在晶化过程中,首先h P-Al2Co Zr6相形核长大,然后c P-Zr Co相析出,此两相为最终晶化相。根据KJMA等温动力学分析表明:晶化体积分数在0～50%阶段,Avrami指数n在1.5～2.5,说明晶化转变为扩散控制的形核长大,形核率逐渐降低。