非晶态合金的形成及研究进展(一)

本文从玻璃化转变理论,非晶态形成的热力学与动力学,玻璃形成能力的表征,块体非晶合金的形成准则以及“非晶＋纳米晶”复合组织的形成准则等方面,全面综述了非晶态合金的形成及其研究进展,最后简要讨论了目前存在的问题及发展趋势。     

大体积非晶合金的制备技术

非晶态合金由于具有比晶态合金更优异的力学、磁学等性能得到了广泛的研究，从大体积非晶的玻璃形成能力、制备原理及工艺等方面出发，介绍非晶态舍金的结构特征及性能特点，分析非晶舍金形成的热力学和动力学条件，探讨非晶合金的玻璃形成能力及其影响因素，简述几种非晶舍金的制备方法、优缺点及适用范围。     

Cu、Nb对多元Fe基非晶合金的形成及热稳定性的影响

以具有宽过冷液相区成分的Fe-Al-Ga-P-B-（C）-Si合金作为研究对象，研究了Cu、Nb元素及其加入量对合金非晶形成能力和热稳定性的影响。结果表明，当Cu加入量超过2％（原子百分比）时，合金中有晶化相析出，而低于2％时则表现为完全的非晶态。与不加铜的非晶合金相比，含铜非晶态合金的玻璃转变温度瓦和晶化温度瓦均向高温区移动，过冷液相区△Tx减小，表明非晶合金的热稳定性下降。在非晶合金形成方面．Nb也有类似的效果。含铌0、5％合金的过冷液相区△Tx大于不含铌元素的合金，表明具有较大的玻璃形成能力和稳定性。     

Sc提高锆基块体非晶合金玻璃形成能力的机理

以Zr52.5Cu17.9Ni14.6Al10Ti5五元锆基非晶合金为研究对象，在以工业级海绵锆为原料制备的合金中加入元素Sc，制备出楔形试样，从微观角度分析了元素Sc提高非晶合金玻璃形成能力的机理。结果表明，元素Sc的加入可显著改变Zr52.5Cu17.9Ni14.6Al10Ti5五元锆基块体非晶态合金在非晶态-晶态过渡区中先析相的相结构及组织形态。元素Sc强烈的脱氧作用可减少合金中锆氧化物／锆氧团簇，从而消除了过冷液体中异质形核的核心，提高了Zr52.5Cu17.9Ni14.6Al10Ti5五元锆基块体非晶态合金的玻璃形成能力。     

基于临界尺寸采用人工神经网络技术优化设计玻璃形成合金的成分(英文)

建立一个用于预测和模拟玻璃形成合金的临界尺寸的人工神经网络模型;基于该人工神经网络模型优化设计一系列Zr-Al-Ni-Cu和Cu-Zr-Ti-Ni块体非晶合金的成分并对其临界尺寸进行预测。采用真空喷注法制备Zr-Al-Ni-Cu和Cu-Zr-Ti-Ni块体非晶合金试样。这些块体合金的非晶态结构采用X射线衍射法进行表征并确定这些合金的非晶形成的临界尺寸。结果表明,预测的临界尺寸与实验结果吻合较好,所建立的神经网络模型能可靠地设计非晶合金的成分和预测非晶合金的临界尺寸。     

Cu﹑Nb对多元Fe基非晶合金的形成及热稳定性的影响

以具有宽过冷液相区成分的Fe-Al-Ga-P-B-(C)-Si合金作为研究对象,研究了Cu﹑Nb元素及其加入量对合金非晶形成能力和热稳定性的影响。结果表明,当Cu加入量超过2%(原子百分比)时,合金中有晶化相析出,而低于2%时则表现为完全的非晶态。与不加铜的非晶合金相比,含铜非晶态合金的玻璃转变温度Tg和晶化温度Tx均向高温区移动,过冷液相区ΔTx减小,表明非晶合金的热稳定性下降。在非晶合金形成方面,Nb也有类似的效果。含铌0.5%合金的过冷液相区ΔTx大于不含铌元素的合金,表明具有较大的玻璃形成能力和稳定性。     

金属基非晶材料的研究进展

金属基非晶合金是一种新型的材料,经过几十年的发展,现在已经成为金属材料领域的热点.本文介绍了金属基非晶态合金的形成机制及其性能,重点对Cu基、Fe基、Zr基、Mg基几种非晶的性能以及目前的研究状况等作了较详细的说明.     

Al-Co-Y体系中富Al区非晶相的形成与结构演化

系统研究了铝基非晶态合金Al-Co-Y体系中富Al区的非晶形成能力.形成非晶结构最佳成分为AlssCosY7,条带临界厚度为230μm.此体系的玻璃形成能力对合金成分十分敏感.具有高的玻璃形成能力的合金未呈现出明显的玻璃转变特征.相对Trg和△Tx判据,"相选择"理论在寻找最佳合金成分和表征玻璃形成能力与成分的关系中更为有效.在非晶相的形成过程中,其主要竞争相为fcc-Al,Al3Y和Al9 Co2相.     

金属玻璃的开发和应用

性能优异的软磁金属玻璃金属玻璃的最大特点在于比传统非晶态合金具有显著较大的玻璃形成能力。传统的铁基和钴基软磁非晶合金，为了形成非晶态就必须以10^5K／s以上(临界冷却速度)的极高冷速将其熔体冷凝来获得。然而铁基和钴基金属玻璃，其临界冷却速度则要比传统非晶态合金慢两个数量级以上，在铜模中即可获得尺寸在mm级以上的大块材料。     

大块非晶态合金的开发和应用

大块非晶态合金的形成和特性 最近日本东北大学金属材料研究所所长井上明久教授就利用大过冷液相相变开发出的高性能非晶或大块非晶(亦称金属玻璃)材料进行了综合性介绍。金属或合金从液体急冷凝固或缓冷凝固制取了非晶或大块非晶材料已成为材料界瞩目的焦点。提高过冷液体的稳定性，在100K／s冷速下可获取二维以下的薄带、     

Ce基非晶合金的研究进展

Ce基块体非晶合金具有低弹性模量、低玻璃化转变温度、良好非晶形成能力等特点,与传统的Zr基、Ti基、Fe基、Pd基等体系的块体非晶合金相比,Ce基块体非晶合金在过冷液相区内进行均匀塑性变形加工时所需的温度条件更低,由于具有与塑料材料相似的低温热塑性行为特征,因此也被人们称为金属塑料。本文主要介绍了Ce-Al-M、Ce-Al-Cu-X、Ce-La系和Ce-Ga系等块体非晶合金体系,并结合Ce基块体非晶合金不同于传统非晶合金的独特微观结构特征和性能优势,对其在微器件制造、数据存储等领域的应用前景进行了讨论,同时针对Ce基块体非晶合金研究目前存在的问题以及未来发展的方向进行了分析。     

Zr-Ti-Cu-Ni-Be-Fe块体非晶合金及非晶基纳米复合材料的形成及其性能

采用水淬法制备出了块状、高强度Ｚｒ－Ｔｉ－Ｃｕ－Ｎｉ－Ｂｅ－Ｆｅ非晶合金,研究了铁原子组元对Ｚｒ－Ｔｉ－Ｃｕ－Ｎｉ－Ｂｅ－Ｆｅ块体非晶形成能力硬度、磁化率及其热稳定性的影响。结果表明,当Ｆｅ含量超过１０％（原子分数）时,在合适的冷却速率下可以区得含有钠米晶凿的非晶基复合材料。     

U-Rh体系非晶合金的成分设计与形成特性

为了进一步认识U合金体系的非晶形成规律,本文探究了U-Rh体系的非晶形成特性。在富U端共晶区65～80 at.% U范围内设计了系列U-Rh合金,通过真空电弧熔炼制备母锭样品与甩带技术制备条带样品,采用X射线衍射和热分析手段研究了两种样品的相组成与热行为。发现U₇₀Rh₃₀合金在急冷凝固条件下形成了部分非晶相,晶化温度为642K,晶化激活能接近200kJ/mol,与之共生的是g-U高温固溶体相,这是U基非晶合金通过急冷冻结高温U固溶体的首次证据,反映出U-Rh合金非平衡凝固相变行为的独特性。结果表明,U-Rh是一个新的铀基非晶合金体系,其非晶形成能力不强,这很可能与g-U高温固溶体能被急冷直接捕获有关。     

Al-Zn-Ce合金的非晶形成能力及其晶化行为研究

本文采用X射线衍射及透射电镜测试方法研究了Al-Zn-Ce合金的非晶形成能力及其晶化行为。随着Ce含量的增加,Al2Zn2Ce和Al4Ce金属间化合物的出现,阻止了Al相和Zn相的相分离,有利于形成单一的非晶相,从而提高了合金的非晶形成能力。Al-Zn-Ce非晶合金的晶化存在相选择行为,Al2Zn2Ce和Al4Ce与fcc-Al相竞争形核生长,同时Al2Zn2Ce的形核生长优于Al4Ce,多种相的竞争形核和有限生长有利于Al-Zn-Ce非晶合金的形成。     

Formation and crystallization of bulk Pd_(82)Si_(18) amorphous alloys

1　INTRODUCTIONMetallicglassisregardedasastatethatisofdis orderunlikecrystalalloyswith periodicatomstruc ture.Soitshowsexcellentcapabilitiesofsoftmag netism ,mechanics ,corrosionresistance ,etc .How ever ,mostofamorphousalloyswereproducedbyus ingrapidsolidificationmethodssuchassplatquench ing ,meltspinning ,andsoon ,withcharacteristiccoolingratesof 10 4 10 6 K/s .Becauseamorphousal loysarepreparedwithsilk ,powderandribbon ,itisgreatlylimitedinengineeringapplication .Recently ,severalbulk…     

大块非晶合金的形成能力及研究进展

综合评述了大块非晶合金形成的控制因素，从热力学、动力学和结构三个方面讨论了大块非晶合金的形成机理；并简介了大块非品合金的制备技术和研究现状。     

Gd的添加对Cu基块体非晶玻璃形成能力、热稳定性及压缩性能的影响(英文)EI北大核心CSCD

为研究铜基块体非晶的塑性以及稀土元素对其力学性能的影响,采用悬浮熔炼-铜模吸铸法制备了直径为3mm、成分为Cu50-xZr42Al8Gdx(x=0,2,4)的合金圆棒。利用X射线衍射(XRD)和差示扫描量热法(DSC)分别对合金的结构和热稳定性进行了测定。并通过对试样压缩性能测试以及断口形貌的观察,研究了添加稀土元素Gd对Cu基块体非晶的力学性能及断裂行为的影响。结果表明:Cu50-xZr42Al8Gdx(x=0,2,4)合金圆棒的结构为明显的非晶相,试样具有较高的热稳定性和较好的玻璃形成能力。随着稀土元素Gd含量的增加,Cu基块体非晶的脆性逐渐增强。断裂方式均为脆性断裂。     

Zr,Nb对Fe—B合金非晶形成能力的影响

根据获得高玻璃形成能力（ＧＦＡ）非晶合金的多元化理论,研究了Ｚｒ,Ｎｂ对二元Ｆｅ－Ｂ非晶合金ＧＦＡ的影响,结果表明,高Ｂ含量Ｆｅ－Ｂ非晶合金中加入适量Ｚｒ能够促进玻璃态转变,三元Ｆｅ－Ｂ－Ｚｒ非晶合金中加入少量Ｎｂ能够有效地提高其ＧＦＡ,多元化是促进非晶合金玻璃态转变和提高其ＧＦＡ的有效方法。     

锆基金属玻璃中离子减薄诱导的微结构变化

用电化学双喷、凹坑法和离子减薄制备了4组Zr52.5Cu17.9Ni14.6Al10Ti5金属玻璃的透射电子显微镜样品。透射电镜观测表明,电子透明区域的微结构随采用的离子减薄条件变化敏感。通过对比选区电子衍射花样和相同成分样品等温退火的X衍射花样发现,在一些严重依赖于离子减薄制备的电镜样品中存在显著的加热效应,导致在离子减薄区域形成了不同的有序结构。在那些特意使用长时间减薄的样品中,可达到约780 K的局域峰值温度,远远超过了该成分的玻璃转变温度。这个结果表明,在用离子减薄获得非晶合金的电镜样品时,必须注意减薄过程所诱导的潜在的微结构变化,以避免得到错误的判断