锆基大块非晶玻璃转变特性及耐蚀性研究

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1、锆基大块非晶玻璃转变特性及耐蚀性研究摘要自1960年利用急冷的方法首次制各出Au—si非晶合会薄带后，时至今同非晶合余材料已有很大的发展。80年代后期发现的新型大块非晶合金不仅进一步拓展了工程应用酊景，而且由于其很高的热稳定性、宽的过冷区间和大的三维尺寸，使得过去传统非晶合令中难以进行的实验更易于进行。本文主要对ZrAlNiCu(Nb，Ti)大块非晶合金系在玻璃转变区间的动力学行为及其常温下住多种腐蚀介质中的腐蚀行为进行了系统的研究。首先，以DSC实验为基础，对大块非晶合会ZrAlNicu(№，Ti)玻璃转变的动力学性质从不同方面进行了研究。分析结果表明：玻璃转变表观激活能越小，则品化

2、转变激活能越大，表现出了相反的难易程度。且玻璃转变表观激活能数值远较传统非晶要小，验证了大块非晶合金独特的结构特点及玻璃形成能力(GFA)强的原因。利用Vogel—Fulcher—Tamman(VFT)方程对玻璃转变驰豫时间与升温速度的VFT曲线进行了拟合，所算得的玻璃脆性参数m均在30左右，反映了ZrhlNjCu(Nb，Ti)非晶合金强的脆性属性。玻璃转变处Lasocka关系的B值、原子表观激活能及玻璃脆性参数均反映了相同的GFA大小趋势，从不同方面进一步揭示了非晶合会玻璃转变区问的动力学行为与GFA之间的密切联系，可作为判断非晶合会GFA强弱的重要依据。然后，在对zr—A1一Ni-

3、Cu(Nb)大块非晶合金在酸、碱、盐等不同腐蚀介质中的腐蚀行为及其规律的研究中发现，Zr基非晶合会耐蚀性不仅在不同腐蚀介质下有较大差异，而且在相同介质中亦随着溶质浓度的变化而改变。同以往非晶合金均具有优秀的抗腐蚀性能看法相异，zr—A卜Ni—Cu非晶合金在盐酸介质中发生了严重的腐蚀，对在酸性环境下由氯离子引起的孔蚀耐蚀性极差。而‰元素的加入则在提高玻璃化形成能力的同时令其抗孔蚀能力得到了极大的改善。在其它腐蚀介质中由于非晶表面的自钝化效应zr基非晶总体上都表现出了优异的抗腐蚀性能。对于大块非晶材料不能一概认为均具有优秀的耐腐蚀性能，腐蚀介质的种类、浓度和非晶成分等对其都有着显著的影响。

4、关键词：玻璃转变，玻璃形成能力，表观激活能，玻璃脆性参数，腐蚀介质，钝化作用GlasstransitionKineticpropertyandcorrosionpropertyresearchofbulkglassyZr-AI-Ni—Cu(Nb，Ti)AlloyAbstractSincethefirstsynthesisofanamorphousalloyinAu—Sisystembyrapidsolidificationin1960，agreatnumberofamorphousalloyshavebeenprepareduptodate．BulkmetallicglassesfBM

5、Gldevelopedabouttenyearsago，knownaspromisingengineeringmaterials，offernewopportunitiesforengineeringapplicationsandthefundamentalstudyonthenatureofmetallicglasses．Thesethreedimensionalmetallicglasseswithmuchhigherthermalstabilitywithrespecttocrystallizationintheundercooledliquidstatecomparedtoco

6、nventionalmetallicglassesmakeexperimentalinvestigationsoftheglasstransitionandtheundercooledliquidstateofametallicsystempossiblethatwerenotfeasiblebefore．ThisworkmainlyperformstheinvestigationoftheglasstransitionkineticpropertyandcorrosionpropertyresearchofbulkglassyZr·AI-Ni-Cu(Nb，Ti)alloy．First

7、ly．thekineticpropertyatglasstransitionprocessofZrAINiCu(Nb，Ti)amorphousalloyswassystematicinvestigatedbyDSCexperimentmethod．theactivationenergy(』E1atglasstransitiontemperaturewasmuchsmallerthantraditionamorphousalloysandhave