铝基非晶热稳定性及其非晶形成能力的研究

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1、山东大学硕士学位论文—铝基非晶热稳定性及非晶形成能力的研究摘要非晶态合金有着特殊的优良性能，无论作为结构材料还是功能材料都具有广阔的应用前景．本文以部分铝基非晶为对象，具体研究了其热稳定性及非晶形成能力，并对大块铝基非晶进行了初步探究．利用x射线衍射、透射电镜及差式量热分析手段首次系统的研究了Als5MgloCea非晶合金的晶化行为．发现，将试样连续升温到165’C，即晶化的最初阶段，并没有形成单一的fcc．AI或者fcc-Al与中间化合物的混合相，而是形成了单一的中间化合物相All2Mgt7．分析原因，认为原子半径的

2、相对大小影响了扩散的常规进行，从而决定了初晶相的不同．通过Kissinger方程，计算了砧(雕x)MgloCex()【-3—7)非晶合金的激活能。并且利用激活能计算了过冷液相的脆性，发现除了未形成单一非晶相A18副MgmoCe4外。其余三种合金的脆性随非晶形成能力的增强而减小．而AI槲Mg,oCe4合金虽然非晶形成能力弱，但却有较小的脆性，分析认为这是由于其预存的晶相在晶化过程中影响到转变的动力学条件而引起的。利用单辊激冷技术制备出了AIuNkl2柚z“Cux及Al甜Ni(t2．x)Zr4Cox(x=O~3)非晶薄带(

3、舢8水i9Z“Cu3除外)，通过不同转速下的X射线衍射分析测定了其临界冷却速度。在对两个系列合金进行DSC分析后，计算了其约化晶化开始温度霸(％=觚。)．按照经典理论，约化晶化开始温度越大，对应的非晶形成能力也越高，但是此系列合金并没有表现出预期的关联性质。通过x射线衍射数据，计算了A]uNk,2犯“cllx及Als4Ni(,2．x)Zr4Cox(x=啦3)非晶合金的结构因子．发现此系列非晶合金的结构因子图线中普遍存在预峰，说明了原子结构上的中程有序结构．通过对其结构因子强度的比较发现，中程序的存在对此合金系的非晶形成

4、能力有着重要的影响．本文还列举了近百种己被实验证实的未能做出大块铝基非晶的成分．并且在对0．5ram厚板状A160Cul5z协和A160Cu“7_a20合金激冷态的DSC分析结果中，发现明显的放热峰，说明了其结构中存在亚稳成分。关键词：铝基非晶，晶化行为，脆性，中程序结构，非晶形成能力山东大学硕士学位论文—铝基非晶热稳定性及非晶形成能力的研究AbstractTheAl-basedamorphousalloyshavebroadpossibilitiestobeappliedasstructuralmaterialsas

5、wellasfunctionalmaterialsfortheirspecialexcellentproperties．Thisthesisfocusesonthethermalstabilitiesandtheglassformingabilities(GFA)oftheAl-basedamorphousalloys．ItalsopresentstheworksontheexploringofthebulkAl-basedglasses．11”crystallizationbehaviorsoftheAlssMg]0

6、Cesamorphousalloys黜systematicallystudiedforthefirsttimeusingX-mydiffraction(XRD)，transmissionelectronmicroscopeCrEM)anddifferentialscanningcalorimeter①SC)．Whenthesampleiscontinuouslyheatedt0165‘C，i．e．theprimarystageofthecrystallization,itisfoundthatsingleAIl2Mgl

7、7phaseinsteadofsinglefcc-Alorthecompositionofthefce-Aiandtheinmrmetalliccompoudisprimarilyformed．nerelativebiggerradiusoftheMgatomspowerfullyinfluencethediffusionfreedom,whichleadstothediverseofprimarilycrystallization．AccordingtoKissingerequation,thecrystalliza

8、tionactivationenergiesoftheAloo．洲g,0Ce,(x=3-7)alloyshavebeencaculatedandthenthefragilitiesarealsoachievedusingtheresultsoftheenergiescaculations．ExceptfortheAls6Mgl0C