传统的晶体材料，因为原子周期性排列成晶格，而晶格又是有缺陷的，那么对于没有晶格结构的金属玻璃来说，塑料性形变机理是怎么样的呢？

　　宏观上来看，金属玻璃的形变特征与温度有密切的关系。在温度靠近玻璃转变点乃至更高时，外力的作用下材料每一部分都参与变形，表现为粘滞性流动，被称为均匀变形。在温度远低于玻璃转变点时，金属玻璃则往往表现为非均匀变形，变形区域只集中在很小的区域，其尺度为10——50 nm，这种变形区域被称为剪切带。由于一般金属玻璃的玻璃转变温度点远高于室温，形变局域化是室温下金属玻璃变形的主要特征，并且得到了广泛的关注。高度局域化的形变只发生在剪切带内，剪切带在形成之后在没有约束的条件下就会快速扩展，最终导致材料的脆性断裂。这便是室温下金属玻璃没有宏观塑性的原因，而解决这个问题是促进金属玻璃应用的关键一环，很多研究人员在这个方向上做出了艰苦的努力。为了增加塑性，有的人采用制备复合材料的方法，有人采用引入残余应力或其他加工方法。2007 年，中国科学院物理研究所柳延辉等在《Science》上报道，开发出在室温具有超大压缩塑性的金属玻璃，并且可以像纯铜、纯铝一样弯曲成一定形状，从而进一步引领出一大批相关的研究工作。但是，金属玻璃室温宏观塑性的问题并没有解决，尤其是大家期望的拉伸塑性并没有得到，学术界期待着新的进展。

　　从微观上来看，形变涉及到材料的局部原子重排。从这个角度来研究形变的起源，目前有两种比较主流的理论模型，分别是“自由体积”模型和“剪切转变区”模型。自由体积模型最初由 Cohen 及 Turnbull 等提出用来解释玻璃转变的问题，后来被 Spaepen 用来理解玻璃的形变。此模型认为金属玻璃的形变是靠单个原子的跃迁运动实现的，并且，每一个原子在任一位置都占有一定比例的自由体积、拥有自由体积多的地方，原子跃迁运动容易实现；拥有自由体积少的地方，原子跃迁运动则不容易实现。在无外力作用的情况下，原子向各个方向跃迁的几率相等，而在有外力作用的条件下，原子则倾向于向某个方向跃迁，从而造成在应力方向上的形变。但是，由于自由体积本身是一个模糊的概念，而且很难想象单个原子的跃迁就能够顺应外界所给的应力，所以，自由体积模型的基础是很不牢靠的。不过，它提供了非常直观的概念去理解形变，而且非常简单，因此，对玻璃领域的工作者具有非常广泛的影响。剪切转变区模型则是一个更加经典和著名的模型，由Argon 等从肥皂泡阀的类比而发展出来。他们认为，金属玻璃的变形在微观上并不是由单个原子的跃迁而导致，而是由好几个原子构成的原子团簇相对于基体的剪切运动所导致，发生这种剪切运动的原子团簇被称为“剪切转变区”，剪切转变区产生的局部塑性变形积累最终导致宏观尺度的形变。基于上述模型，金属玻璃的很多形变现象可以得到解释，如低温下剪切带的局域化、高温下的均匀流变等等。但是，由于剪切转变模型把局域的剪切转变当成单个事件，也就是说这种处理方法忽略了不同形变基本单元之间的相互作用，也造成有一些实验现象它不能作出解释，如应力应变曲线上的锯齿波现象等。最近的研究工作对这种锯齿波行为进行了详细的分析，发现脆性金属玻璃的剪切带动力学具有混沌行为的特点，而韧性金属玻璃可以演化到自组织临界状态。这些结果说明，非晶合金在变形的过程中，其剪切带运动是比较复杂的，需要考虑多重剪切带之间的相互作用以及协同运动