新型块体非晶合金Cu43Zr43Al7Pd7的形成能力及力学性能和腐蚀性能研究

利用铜模吸铸法成功制备了直径达5mm的新型块体非晶合金Cu43Zr43A17Pd7.利用XRD,DSC,DTA研究了该台金的非晶形成能力(GFA)和热稳定性.结果表明,Cu43Zr43A17Pd7表现出较好的非晶形成能力,表征非晶形成能力的参数Trg和分别为0.61和0.417,过冷液相区△Tx达75K.单轴压缩实验和SEM断口观察表明,该合金具有良好的力学性能,材料压缩断裂应变量和断裂强度分别达到4.9%和1876MPa.利用动电位极化研究了该非晶合金在1mol/L H2SO4和3%NaCl溶液中的电化学腐蚀行为.结果表明,非晶合金在这两种腐蚀介质中均存在自钝化现象,并形成较宽的稳定钝化区,钝化嚣电流密度在10-6-10-5 A/cm2间,远低于Cr18-Ni8不锈钢,表现出良好的耐蚀性能.     

预退火时间对Pd40Cu30Ni10P20玻璃转变及晶化的影响

采用示差扫描量热(DSC)分析方法,测定了大块非晶合金Pd40Cu30Ni10P20经523 K((Tg-100 K)＜7＜Tg)不同时间(0～64 h)预退火后的玻璃转变温度7g、玻璃转变峰温度TM、起始晶化温度Tx、晶化峰的峰温Tp、晶化焓以及在玻璃转变过程中的比热容增量,并根据Kissinger公式计算了晶化的表观活化能.同时,测量了不同时间预退火后样品的显微硬度.结果表明:在玻璃转变温度以下的预退火处理使Pd40Cu30Ni10P20大块非晶合金的微观原子组态发生变化,从而影响了其随后的玻璃转变行为,但对晶化的影响不大.其显微硬度随预退火时间的延长而逐步增加后趋于稳定.并利用结构弛豫理论分析了预退火对玻璃转变、晶化和显微硬度的影响.     

Zr65Al7.5Ni10Cu17.5块状非晶晶化过程的电镜研究

用透射电镜对Zr65Al7.5Ni10 Cu17.5块状非晶合金的晶化过程进行了研究。发现晶化过程的不同阶段相的组成是不同的。710K时 ,主要是tI CuZr2 相和tP Al2 Zr3 相 ,两者有固定的取向关系 :[0 10 ]tI∥ [0 10 ]tP,(10- 3) tI∥(2 0 2 ) tP。在 76 0K时 ,除了前面的两个相外 ,又出现了hP2 Al2 NiZr6相和hP3 α Zr相 ,两者也有固定取向关系 :[113]hP2 ∥ [0 0 1]hP3 ,(14- 1) hP2 ∥ (2 1- 0 ) hP3 。根据它们的晶格常数的相似性可以把晶化相归纳为两类 :tI ,oC ,hP3 和tP ,hP1,hP2 。这些相都是Zr基的 ,但前者富Cu和Ni,后者富Al。用电镜得到的结果来标定X射线衍射谱 ,结果吻合很好。     

高能球磨制备Al3Ti/Al块体纳米晶复合材料

通过对Al Ti系和Al TiO2 系进行高能球磨和压制烧结制备了固态原位反应生成的纳米晶块体Al3Ti/Al复合材料。研究表明 :Al Ti合金系高能球磨后 ,各组元晶粒得到细化 ,并且Ti在Al中发生了强制超饱和固溶 ,烧结时原位反应形成纳米晶Al3Ti/Al复合材料 ;而Al TiO2 反应体系高能球磨仅发生组分晶粒细化 ,烧结时TiO2 部分还原并和Al原位反应生成纳米晶 (Ti2 O3 Al3Ti) /Al复合材料。     

Pd基大块金属玻璃过冷液相区与键参数的关系

通过计算机对Pd基大块金属玻璃的过冷液相区宽度△Tx的表达式进行回归处理分析，得到Pd基大块金属玻璃过冷液相区△Tx与反映合金混合热变化的3个键参数(电负性差△X、原子尺寸差的百分数δ和电子浓度n)之间存在如下关系：△Tx=29．36909 3602．45898(△x)^2 9992．76758δ^2-3．95897n^2/3，相关系数为97．2％。△Tx随多元合金的电负性差和原子尺寸差的百分数的增加而增加，而随电子浓度的增加而略有降低。     

Zr基非晶合金在过冷液相区静液挤压的变形行为及结构

研究了Zr41.2Ti13.8Cu12.5Ni10Be22.5非晶合金在过冷液相区内静液挤压的变形行为以及结构变化。结果表明:非晶合金在高应变速率下产生了明显的塑性变形,直径从16 mm变为12 mm,断裂为4段,且样品断口上随机分布着充分发展与未充分发展的脉纹式切变带,由此可看出非晶合金的变形为非牛顿体变形行为;挤压后的样品约有3%的非晶相发生晶化,在非晶基体上析出10~20 nm的纳米晶粒,导致挤压后非晶合金的热稳定性降低;静液挤压高应变速率变形条件使非晶合金产生非均匀流变,是造成非晶合金断裂的主要原因。     

Nd60Fe20Al10-xCo10Bx非晶合金的结构、磁性能和晶化行为的研究

采用示差扫描量热法(DSC)，X射线衍射(XRD)和振动样品磁强计(VSM)研究了Nd60Fe20Al10-xCo10Bx(x=0，2，5)大块非晶合金的结构、磁性能和晶化行为。结果表明：Nd60Fe20Al10-xCo10Bx非晶合金在晶化前既没有发生玻璃转变也没有过冷液相区；Nd60Fe20Al10Co10合金的DSC曲线上在360℃～475℃之间有1个宽的放热峰，加入2at％～5at％的B后该放热峰消失。铸态Nd60Fe20Al10-xCo10Bx(x=0，2，5)大块非晶合金在室温具有硬磁性。随B含量的增加，合金的内禀矫顽力显著增加，而饱和磁化强度和剩磁则有所下降。B的加入使Nd60Fe20Al10Co10合金的晶化行为发生明显变化。     

无定形碳掺杂对MgB2超导块材微结构及超导电性的影响

以无定形碳粉末作为掺杂物质，通过固相烧结的方法，在750℃，高纯氩气保护下，热处理2h制备了MgB2-xCx（x=0，0．05，0．10，0．20，0．30）超导块材。用X射线衍射（XRD）仪，扫描电子显微镜（SEM）和物性测试仪（PPMS）对样品的微观结构和超导电性进行了系统分析。结果显示，在750℃热处理条件下，有部分碳进入MgB2的晶格中，其余碳处于MgB2的晶界处。少量碳掺杂可以有效细化MgB2晶粒，并改善MgB2的超导电性。MgB19C0.1块材的临界电流密度（Jc）在20K，3T条件下达到8×10^4A／cm^2，表明无定形碳掺杂可有效提高MgB2的磁通钉扎。     

Zr基块体非晶合金在过冷液相区的超塑性流变行为

研究了Zr41.25Ti13.75Ni10Cul2．5Be22.5(原子分数,%)块体非晶合金在玻璃转变终了温度Tg^end附近的4个特征温度点(616，636，656和676K)的等温拉伸行为．结果表明,块体非晶合金的超塑性能与环境温度及拉伸速度紧密相关．在656K，以5mm／min的速度拉伸时，获得了1625％的最大延伸率利用速度突变法测出了636，656及676K时的应力敏感指数分别为0．25，0．65和0．93．利用自由体积模型对块体非晶合金的超塑性流变行为的微观机制进行了分析．     

Zr-Al-Co块状非晶的成分优化

运用等电子浓度和变电子浓度线判据实现了Zr—Al—Co块状非晶合金的成分优化．在(Al50Co50)-Zr等电子浓度线(e／α=1．5)和(Zr9Co4)—Al及(Zr78．5Co21．5)—Al变电子浓度线上设计成分，并通过吸铸法制备块状合金．实验结果表明，在(Al50Co50)—Zr等电子浓度线和(Zr9Co4)—Al变电子浓度线上可形成块状非晶合金，且非晶合金的热稳定性与非晶形成能力随电子浓度的增大而单调递增．其中，(Al50Co50)-Zr等电子浓度线和(Zr9Co4)—Al变电子浓度线交点处形成的Zr53Al23．5Co23．5非晶合金，具有最大的热稳定性和非晶形成能力，特征热力学参数Tg=783K，Tx=849K，Tg／Tm=0．637，Tg／Ti=0．590。