طی دهه های گذشته، تلاش زیادی برای ساخت مواد جدید با ویژگیهای بهتر و کارایی بیشتر نسبت به مواد مصرفی مرسوم انجام شده است. حاصل این تلاشها، منجر به طراحی و توسعهی آلیاژهای پیشرفتهتر با استحکام بیشتر و قابلیت تحمل دماهای بالاتر گردیده است. ساخت و طراحی اینگونه مواد نیازمند فرآیندی است که از حالت تعادلی فاصله زیادی داشته باشد. پایه و اساس فرآیندهای غیرتعادلی، انرژی بخشیدن و کوئنچ کردن مواد است به طوری که فرآیندهایی نظیر کوئنچ حالت جامد، انجماد سریع از مذاب، تابندگی، لایه گذاری الکتریکی در آلیاژها، آلیاژسازی مکانیکی، جذب هیدروژن و چگالش از فاز بخار برای خروج از حالت تعادل به طور وسیعی مورد توجه قرار گرفتهاند. فلزات شیشهای یا آمورف از جمله مواد نوینی هستند که تحت یک فرآیند غیر تعادلی ایجاد میشوند. در سال 1960 در موسسه تحقیقاتی پاسادانا در کالیفرنیا انقلاب عظیمی در فلزات به وقوع پیوست. محققین با تولید کردن آلیاژی از طلا و سیلیسیم به روش انجماد سریع با نرخ سرد کردن از مرتبه میلیون درجه سانتیگراد بر ثانیه موفق به تولید آلیاژی شیشهای شدند. این سرعت بالای انجماد با استفاده از یک قطره کوچک مذاب و بهرهگیری از صفحهای با رسانایی گرمایی بالا مانند مس به صورت یک لایه نازک به دست آمد که حاصل آن تشکیل ورقهای نازک از آلیاژ شیشهای بود. با انجام آزمایشهای متعدد و دنبالهدار در طی سالهای گذشته، محققین توانستند نرخ سرمایش را به طور قابل ملاحظهای کاهش دهند و آلیاژهایی با ابعاد بزرگتر و کاربردیتر تهیه نمایند.
در فلزات آمورف بر خلاف مواد بلوری، نظم بلند دامنهای وجود ندارد و ترتیب درونی منظمی از اتمها در آنها مشاهده نمیشود. به طور کلی اگر فرآیند سرد شدن مذاب تحت تاثیر انجماد سریع صورت گیرد، مذاب تبدیل به جامدی خواهد شد که دارای ساختاری نزدیک به ساختار مایع است. در اثر این تحول، تغییراتی در خصوصیات ماده نظیر حجم مخصوص و گرانروی رخ میدهد. به طور کلی، در دماهای بالاتر از نقطه ذوب، مذاب فلز به صورت پایدار است. در آلیاژهای بلوری، با کاهش دما و در محدوده دمای انجماد، مذاب از نظر ترمودینامیک در شرایط تعادلی قرار گرفته و به صورت بلوری منجمد خواهد شد. پس از انجماد و با کاهش بیشتر دما، حجم متناسب با ضریب انبساط حرارتی کاهش بیشتری خواهد داشت. میزان تحت تبرید مورد نیاز برای شروع فرآیند انجماد به عوامل متعددی مانند حضور و میزان مواد جوانه زا بستگی دارد. اما شرایط برای تشکیل فاز آمورف در اثر سرمایش کاملا متفاوت است. تحت شرایط تبریدی شدید، تغییر حجم همانند حالت تشکیل فاز بلوری به صورت ناگهانی نبوده بلکه به صورت پیوسته صورت میگیرد. همزمان با تغییرات حجم مخصوص، گرانروی نیز افزایش مییابد. با کاهش دما، میزان گرانروی در دمای مشخص به اندازهای زیاد خواهد شد که در مایع (حالت خمیری) تحرک اتمی به حداقل برسد. دمایی که در آن گرانروی به مقدار 1012 پویزبرسد، دمای شیشهای شدن (Tg) نام دارد. در دماهای کمتر از دمای شیشهای شدن به حدی تحرک اتمی ناچیز است که در حین سرمایش فرصت کافی برای اتمها به منظور ایجاد ساختار بلوری وجود ندارد. در نرخهای سرمایش بالاتر، دمای شیشهای شدن بیشتر خواهد بود اما به طور عمومی، محدوده دمای مشخصی وجود دارد که امکان تشکیل فاز آمورف وجود خواهد داشت. اگرچه هیچگونه نظم بلند دامنهای در شیشهفلزها وجود ندارد، اما نظم کوتاه دامنه و نظم میان دامنه در این دسته از مواد مشاهده شده است. چنین ساختاری عامل اصلی در متفاوت بودن خواص فیزیکی و مکانیکی آلیاژهای آمورف نسبت به همتایان بلوریشان است. ساختار اتمی متفاوت شیشه فلزها نسبت به آلیاژهای بلوری منجر به بروز ویژگیهای متالورژیکی منحصر به فردی در آنها شده است. این ویژگیها شامل مکانیزمهای متفاوت در ظهور خواص مکانیکی اعم از استحکام، سختی، حد تسلیم، تغییر شکل پلاستیک، خستگی و خزش و خواص فیزیکی همچون رسانایی حرارتی والکتریکی است.
