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《锆基非晶合金的研究进展与应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第13卷第6期中国有色金属学报2003年12月Vol.13No.6TheChineseJournalofNonferrousMetalsDec.2003文章编号:10040609(2003)06132112①锆基非晶合金的研究进展与应用黄劲松,刘咏,陈仕奇,刘祖铭,黄伯云(中南大学粉末冶金国家重点实验室,长沙410083)摘要:概括了锆基非晶系的各种体系,介绍了制备锆基非晶的各种方法,综述了锆基非晶的力学性能、物理性能及抗腐蚀性能。分析了锆基非晶在晶化过程中的热稳定性和动力学,以及晶化过程中的纳米晶、准晶与组织、结构的变化,并对锆基非晶合金的应用进行
2、了评述。关键词:锆;非晶;制备;组织;性能;晶化中图分类号:文献标识码:A非晶合金是指固态时原子的三维空间呈拓扑无[5][6][7,8][9][10]Mo,Ag,Nb,Pd,Hf等,以及其它序排列、并在一定温度范围内这种状态保持相对稳[11][12][1][13]一些合金元素如Be,Si,B,C等。此外,定的合金。非晶合金由于其独特的长程无序、短程[1416][17]还有其它锆基合金,如:Zr2Cu,Zr2Fe2Cr,有序的结构,因而具有独特而优异的物理、化学及[18][19][20,21]Zr2Cu2Ti,Zr2Al2Ni2Pt,Zr2Cu2Ni,
3、Zr2力学性能。尽管发现非晶的时间很早,但直到1960[22]Al2Cu等。锆基非晶合金的玻璃化温度Tg约为年美国的Duwez用快速凝固技术制备出Au2Si非晶650K,晶化温度Tx约为730K,过冷区ΔTx约为合金后,才引起人们对非晶合金的广泛兴趣。对非80K,其约化玻璃温度Tr/g约为0.59。当锆基非晶晶合金的研究,如非晶合金体系的开发、非晶合金合金的成分发生变化时,其Tx,Tg,ΔTx及Tr/g的玻璃形成能力、非晶合金的性能及其应用以及非都会发生变化,有时差异还相当大。晶的驰豫、晶化等物理过程,已成为当前材料学领域的热点与前沿。2锆基非晶合金
4、的制备由于锆基合金系具有强大的玻璃形成能力(GFA)和宽大的过冷液相区,能够利用不太复杂的锆基非晶合金的非晶形成能力较大,较易得到设备较为容易地制备出质量很好的块体非晶合金。块体非晶,采用何种方法制备非晶,主要考虑其后同时,锆基块体非晶合金具有一系列优异的力学性续研究的需要。锆基非晶合金制备方法有多种,主能,对锆基非晶合金的研究最为广泛,包括适当添[23]要有:1)水淬法,将合金铸锭装入抽真空并密加合金元素对锆基非晶合金的GFA的影响、锆基封的石英玻璃管中熔融后淬入加NaCl的冰水中;玻璃合金的断裂机制、疲劳断裂特性和裂纹尖端扩[2426]2)铜模浇
5、铸法,将熔融的锆基合金涛入铜模展特性、锆基玻璃合金复合材料等方面。锆基块体(有的通有冷却水以加强冷却)型腔中可得到棒状非非晶合金已成功地用于制备高尔夫球杆头和航天用[27]晶;3)射流成型法,将液态母合金在压力的作太阳风收集器及其它一些成型产品。用下直接喷射进入强水冷铜模型腔中;4)自蔓延[28]合成法,将多元粉末压坯采用连续CO2激光器1锆基非晶的合金系在一端进行点火,引发自蔓延反应;5)吸铸[5,29]法,将液态合金在真空吸力的作用下吸入到锆基非晶合金的基本元素为锆、铜、铝、镍、水冷铜模型腔中,依靠水冷铜模的强冷却作用制备钛,主要有Zr2Cu2A
6、l2Ni和Zr2Cu2Al2Ni2Ti两个基本[30]块体锆基非晶;6)渗流铸造法,将锆基合金与合金系。为了调整锆基非晶的性能,通常在合金-3细钨丝一起置于抽真空(1×10Pa)的石英管中,[1][2][3,4]中加入少量过渡族元素,如Co,Pt,Fe,在熔点+240K的温度下加热熔化母合金,使金属①收稿日期:20030411;修订日期:20030827作者简介:黄劲松(1968),男,博士研究生.通讯联系人:黄劲松,博士研究生;电话:07318830417;Email:f2ysxb@mail.csu.edu.cn©1994-2010ChinaAca
7、demicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net·1322·中国有色金属学报2003年12月液充分渗入到钨丝中后,再在饱和盐水中快速淬火,可制得钨丝增强的非晶复合材料;7)铜板冷却[1]法,将液态合金直接滴到冷却铜板上制得锆基非晶,该法的冷却速度约为10K/s;8)机械合金化[6,31]法,将元素粉末按比例混合,在高纯氩气的保护下在球磨机中进行机械合金化制备非晶态合金;[22,32,33]9)熔体单辊急冷法,将液态合金从坩埚的喷嘴中喷到旋转冷却辊上,
8、熔体在接触辊表面凝固8成非晶态薄带,该法的冷却速度相当高,达10K/[17]s;10)高能中子束辐射法,将锆
