具有宽过冷液相区的铁磁性非晶合金—铁磁性块状非晶合金的研究现状

介绍了近几年出现的具有宽过冷液相区的铁磁性非晶合金的研究状况。在传统的铁基或钴基等铁磁性非晶合金中添加Ｃａ、Ａｌ等元素可以大大提高合金的玻璃形成能力,降低临界冷却速度,最终制备出厚度在１５０μｍ以上的块状铁磁性非晶合金。这些合金具有一些共同特点：（１）它们均为多元合金系;（２）组元之间的原子半径差别较大;（３）其晶化过程为单一阶段晶化,伴随几个晶化相的同时析出;原子的长程扩散重排导致晶化过程被大大延迟。这些合金具有一定的软磁特性,有可能作为磁性器件得到应用。     

三元Mg-Cu-Dy块状非晶合金的制备与力学性能

用铜模铸造法成功制备出直径为8 mm的Mg60Cu27Dy13镁基三元块状非晶合金.利用XRD和DSC等手段对Mg-Cu-Dy合金系的非品形成能力进行了分析并对其力学性能进行了测定.结果表明,Mg87-xCuxDy13(x=17,22,27,32)合金具有明显的玻璃转变温度Tg、较宽的过冷液相区△Tx=Tx-Tg及较高的约化玻璃转变温度Trg=Tg/T1,其中以Mg60Cu27Dy13,合金的非晶形成能力最强.该非品合金的压缩断裂强度(σf)为640 MPa.参数γ与这类合金的非晶形成能力具有良好的对应关系.     

含钴锆基块状非晶合金的制备与力学性能

采用水淬法制备了Zr—Ti—Cu—Ni—Be—Co块状非晶合金(BMGs)。使用XRD进行相分析，采用热分析仪进行玻璃转变温度、晶化温度和热稳定性等的测定，用SEM观察试样压缩后的外表面和断口形貌。研究了Co对Zr—Ti—Cu—Ni—Be合金非晶形成能力(GFA)、热稳定性及力学性能的影响。结果表明：含Co的所有Zr—Ti—Cu—Ni—Be BMGs都有1个明显的玻璃转变点和宽的过冷液相区(△T）。Zr38Ti17Cu10.5Co12Be22.5合金具有和Zr41Ti14Cu12.5Ni10Be22.5合金相当的△T；Co的添加明显提高Zr—Ti—Cu—Ni—Be BMGs的力学性能，含Co量大于10at％的Zr—Ti—Cu—Ni—Be BMGs的压缩断裂强度（σf）超过2000MPa，Zr38Ti17Co22.5Be22.5合金的σf达到2230MPa，比Zr41Ti14Cu12.5Ni10Be22.5合金的σf提高23％。     

铁基块状非晶合金的制备及性能

采用工业材料利用铜模浇注方法制备了直径为1．5mm的Fe60Co8Zr10Mo5W2B15块状非晶合金．利用XRD和DSC对非晶合金铸态结构及热稳定性进行了分析．该合金的玻璃转变温度Tg、晶化开始温度Tx、过冷液相区△Tx(Tx-Tg)及约化玻璃转变温度Trg(Tg／Tm)分别为891K，950K，59K和0．62．Moessbauer谱为宽化、非对称的双线谱，表明该合金为顺磁性的非晶合金．该合金在3．5％NaCl溶液和1mol／L HCl溶液中表现出良好的抗腐蚀性能，电化学阻抗谱为单一的容抗弧．而且在3．5％NaCl溶液中测得的极化曲线上存在钝化区．合金硬度为HV1032．     

块状铁磁性非晶合金

介绍了块状非晶合金材料这一领域的最新研究进展,对软、硬磁块状非晶合金的热稳定性及磁性能进行了分析,对非晶形成能力及性能的影响因素进行了探讨。     

吸铸法制备Mg-基大块非晶合金

采用吸铸方法首次制备出直径为3mm的Mg65Cu20Gd10Co5（原子百分比）四元玻璃态金属合金，并利用X射线衍射法（XRD）和差示扫描量热法（DSC）研究了其结构和热稳定性。实验结果表明，从XRD图谱看，该合金几乎均由非晶相组成，由DSC曲线分析知合金的玻璃转变温度Tg、晶化温度Tx值分别为413和473K，过冷液相区宽度△Tx值为60K,表明该合金具有较大的玻璃形成能力。     

新型Zr-Al-Ni-Cu块状非晶合金

依据非晶态合金与其相关相具有相近的电子浓度的规律，对Zr-A1-Ni-Cu系进行了电子浓度e／a=1．38的块状非晶成分的设计和制备，获得的块状非晶具有107K的大过冷度，表征非晶形成能力(GFA)的Trg值在0．58-0．64之间，最佳成分为Zr60．6A111．4Nil5．5Cu12.5，其GFA和热稳定性优于Inoue非晶合金，在相同电子浓度下，平均原子尺寸Ra=F0．1486nm，其GFA优于Ra为0．1496和0．1506nm的合金，表明原子尺寸因素对非晶形成能力有重要影响。     

Zr55Al10Cu30Ni5-xPdx块状非晶合金的玻璃形成能力和热稳定性

用铜模铸造方法制备了不同尺寸的Zr55Al10Cu30Ni5-xPdx(x=0,1,3,5)块状非晶合金，采用X射线衍射（XRD）、扫描差热分析（DSC）和透射电镜（TEM）分别为Zr55Al10Cu30Ni5-xPdx块状非晶样品的结构、热稳定性和微观组织进行了研究。结果表明：x=1时，合金具有最高的过冷液相区（高达100K）及最大的热稳定性，而对合金的玻璃形成能力影响不大，这说明用适量的Pd代表Zr55Al10Cu30Ni5合金中的Ni会提高合金的热稳定性；x=3时，合金的热稳定性有所提高，但降低了合金的玻璃形成能力；x=5时，非晶合金的热稳定性和玻璃形成能力同时降低。     

不同吸铸电压对Zr63Cu17.5Al7.5Ni10Fe2非晶形成能力和力学性能的影响

对以Zr65Cu17.5Al7.5Ni10为基体的非晶合金中添加微量廉价的Fe元素,采用铜模吸铸法在不同电压下制备出直径 3 mm大块非晶合金.利用X 射线衍射(XRD),扫描电子显微镜(SEM)和微机控制电子式万能试验机等技术手段研究了不同吸铸电压对Zr60Cu17.5Al7.5Ni10Ti5大块非晶合金的微观结构、玻璃形成能力、压缩力学性能以及断口形貌的影响.结果表明非晶材料的性能与吸铸电压有着密切相关的联系.     

具有宽过冷液相区的铁磁性非晶合金

介绍了近几年出现的具有宽过冷液相区的铁磁性非晶合金的研究状况。在传统的铁基或然基等铁磁性非晶合金中添加Ｃａ、Ａｌ等元素可以大大提高合金的玻璃形成能力,降低临界冷却速度,最终制备出厚度在１５０μｍ以上的块状铁磁性非晶合金,这些合金具有一些共同特点;（１）它们均为多元合金系;（２）组元之间的原子半径差别较大;（３）其晶化化过程为一阶段晶化,伴随几个晶化相的同时析出;原子的长程扩散重排导致晶化过程被大大     

Nd对Zr基非晶合金形成能力、热稳定性及耐腐蚀性的影响

利用铜模吸铸法在水冷坩埚中制备了4种(Zr0.55Al0.1Ni0.05Cu0.3)100-xNdx(x=0,1,2,3)块体非晶合金。采用XRD和DSC检测了所获合金相组成、非晶形成能力及热稳定性,并采用盐酸溶液浸泡腐蚀试验评价了不同合金的腐蚀速率。结果表明,适量添加Nd可提高Zr0.55Al0.1Ni0.05Cu0.3非晶合金的形成能力和热稳定性,但非晶合金在2mol/L HCl溶液中的耐蚀性随Nd含量的增加而降低。该结果对进一步改善和提高非晶合金的性能具有重要的参考价值。     

大块非晶合金的研究历程

本文简述了大块非晶合金的发展过程和该领域的最新研究进展,并从成分结构条件、热力学条件、动力学条件等方面阐述了大块非晶合金的形成机制,介绍了目前常用的制备方法、大块非晶合金优异的性能和应用前景,并分析了其产业化的可行性。     

氧对Zr-Cu-Ni-Al-Ti块体非晶合金热稳定性的影响

以结晶Zr棒及海绵Zr为原材料、利用浇包型坩埚电弧炉倾斜铸造法制备了不同氧杂质含量的Zr_(52．5)Cu_(17．9)Ni_(14．6)Al_(10)Ti_5块体非晶合金楔形试样,研究了氧对合金玻璃形成能力及热稳定性的影响,结果表明：氧杂质虽然降低合金以最大非晶形成厚度t_(max)为表征的玻璃形成能力,却提高合金以过冷液相区温度范围△T_(x1)为表征的热稳定性,氧杂质具有提高合金开始晶化表观激活能E_(ax1)的趋势。     

大块非晶合金的研究进展

综述了大块非晶的形成原理和成分特点,介绍了块状非晶的制造工艺,简要叙述了几类大体积非晶合金的磁性能。     

Fe-Co-B-Si-Nb-Cr软磁块体非晶合金的制备及性能

采用微合金化技术,用铜模铸造法制备Fe-Co-B-Si-Nb-Cr块体非晶合金。借助于XRD、TEM、DSC、DTA和VSM表征该玻璃合金系的玻璃形成能力和软磁性能;借助动电位极化、宏观压缩试验和纳米压痕技术测试该玻璃合金系的腐蚀和力学性能。结果表明:Cr元素的加入,尽管稍微降低了Fe-Co-B-Si-Nb玻璃合金的形成能力,但却明显改善了它的软磁性能、力学性能和腐蚀性能;用铜模铸造法,可获得最大直径为4mm的玻璃棒;这些块体非晶表现出高饱和磁感应强度(0.81～1.04T)、极低的矫顽力(0.6～1.6A/m)、200～215GPa的杨氏模量、约2%的弹性应变和0.7%的塑性应变,还拥有超高的断裂强度(3840～4043MPa);用深度敏感纳米压痕技术研究了{[(Fe0.6Co0.4)0.75B0.2Si0.05]0.96-Nb0.04}96Cr4块体非晶合金的室温塑性变形;该合金的纳米压痕变形行为与加载速率有关:在0.75～3mN/s加载速率下,发现了显著的锯齿流变;当增大到6mN/s时,锯齿流变逐渐消失。另外,当Cr含量(原子分数%,下同)从x=0增加到x=4时,该块体非晶合金在0.5mol/LNaCl...     

大块非晶材料的研究进展

较详细地介绍了近几年发展起来的从液相直接制取大块非晶固体的原理及实验室工艺，综述了国内外在该领域的研究现状。     

Cr元素对Fe基块体非晶合金形成能及腐蚀性能影响的研究

利用微合金化技术,制备了Fe_68.4-xCo_7.6Si₇B₁₀P₅C₂Cr_x (x=0, 1, 2, 3)非晶合金,并分别使用单辊急冷甩带法和铜模铸造法制备了带状和棒状样品。借助XRD、DSC、DTA表征该非晶合金系的热力学性能与非晶形成能;并进一步采用电化学动电位极化曲线法研究了该非晶合金系在硫酸溶液中的的耐腐蚀性能。实验结果表明,通过微量添加Cr元素的方法,使该合金系的非晶形成能普遍提高,当Cr元素添加量为2%时,获得了该系列非晶合金中的最大过冷液体区间(ΔTx=57K),并且成功制备了直径为5mm的圆棒状样品;同时,由于Cr元素的添加,在1N浓度的硫酸溶液中,材料表面上形成富含Cr元素的保护层,可以有效阻止材料内部的进一步腐蚀,耐腐蚀性能明显得到改善。     

Fe78-2xCrxMoxSn2P10Si4B4C2(x＝2,4)块体非晶合金的制备和性能

本文用铜模上吸铸法制备Fe78-2xCrxMoxSn2P10Si4B4C2(x=2，4，原子百分比)块体非晶合金系列，制备出直径达2．5mm的Fe74Cr2Mo2Sn2P10Si4B4C2非晶合金棒材和直径达2mm的Fe74Cr2Mo2Sn2P10Si4B4C2非晶合金棒材。发现Fe74Cr2Mo2Sn2P10Si4B4C2具有32K的超冷液相区和高达0．61的约化玻璃转变温度，具有很强的玻璃形成能力。当x=2和x=4时非晶合金的居里温度分别为538K和455K，饱和磁感应强度分别为1．06T和0．71T。