陶瓷颗粒增强Mg65Cu20Zn5Y10块体金属玻璃复合材料

在块体玻璃形成合金Mg65Cu20Zn5Y10中添加10％(体积分数)的SiC或15％的TiB2陶瓷颗粒，经铜模浇铸形成块体金属玻璃复合材料．这些第二相颗粒的引入对基体合金的玻璃形成能力未产生明显的不良影响．陶瓷第二相颗粒弥散分布于金属玻璃基体上．复合材料的轴向压缩断裂强度达到1GPa，为Mg65Cu20Zn5Y10块体金属玻璃的1．2倍．Mg65Cu20Zn5Y10块体金属玻璃的断裂发生于弹性形变阶段，断裂前几乎观察不到塑性形变．与之相对照，含有TiB2颗粒的复合材料断裂前可表现出约0．9％的塑性应变．     

钨颗粒增强大块非晶复合材料

利用不锈钢管水淬法制备出直径为10mm、钨颗粒体积分数达60％的非晶基复合材料。RXD分析表明，除元素W峰外，没有发现其它晶态相的析出。单轴压缩实验表明，复合材料能大幅度提高非晶合金的塑性应变。对非晶复合材料塑性变形机理进行了讨论。     

CuYSi-Mg60Cu30Y10块体非晶合金复合材料的晶化行为

采用差示扫描量热仪(DSC)在不同加热速率下研究Mg60Cu30Y10块体非晶合金及CuYSi-Mg60Cu30Y10复合材料,并利用Kissinger以及Doyle方法研究CuYSi颗粒生成后对块体非晶合金变温晶化行为的影响。结果表明:CuYSi颗粒生成后,复合材料的变温晶化行为依然具有动力学效应,但生成的CuYSi颗粒减小了复合材料玻璃转变行为对升温速率的依赖程度;同时,颗粒的生成增加了复合材料发生玻璃转变以及起始晶化时所需要克服的能量势垒,提高了材料的热稳定性;局域晶化激活能随着复合材料晶化体积分数的增加而减小。     

Zr-Cu-Ni-Ta-Al块体非晶合金复合材料的合成及力学性能

采用电弧熔炼铜模铸造法制备了Ta晶体相增强的Zr基非晶合金复合材料。利用差示扫描量热仪（DSC），X射线衍（XRD）射仪，扫描电子显微镜（SEM）等手段研究了Ta加入对（Zr0.65Cu0．175Ni0.175）90-xTaxAl10（x=0，4，6，8，10）（原子百分比）非晶复合材料非晶形成能力及力学性能的影响。结果表明，Ta的加入改变了合金的晶化行为，随着Ta含量的增加，合金的DSC曲线由单一晶化峰转变为多个晶化峰。加入10％Ta的块体非晶合金复合材料的基体固溶约4％的Ta。复合材料的塑性应变量达到3．2％，同时最大应力达到1855MPa，明显高于不含Ta合金。块状非晶合金复合材料中Ta晶体相的存在，阻止单一剪切带的扩展，诱发更多剪切带形成，从而提高了材料的抗压强度和塑性。     

不锈钢网增强锆基非晶复合材料的压铸制备及力学性能研究

全程真空压铸技术的快速发展为大块非晶合金的工业化应用提供了可能,受到了广泛关注。但是,非晶合金的室温脆性限制了压铸结构件在一些关键领域的应用。本论文利用压铸工艺高速充型及高压凝固的特性,通过在Vit1锆基非晶合金中引入304不锈钢网叠层焊接制造的骨架,成功制备出了不同体积分数晶态相增强的非晶复合材料,并系统研究了不锈钢网体积分数对力学性能的影响。研究结果表明,不锈钢网在非晶基体中均匀分布,与非晶合金存在冶金界面结合。力学性能测试显示,随着不锈钢编织网的引入,室温脆性的压铸Vit1块体金属玻璃的塑性得到了显著提升。随着不锈钢网目数增大(对应晶态相体积分数增大),非晶复合材料的塑性呈增大的趋势,但是,当目数超过200时,过细的孔洞会导致骨架局部区域无法填充,恶化性能。当晶态相的体积分数为53.7％时,断裂应变达到最大值,约为10％左右,其值高于传统不锈钢纤维增韧的Zr基非晶复合材料。韧化机制分析表明,压铸非晶合金出现脆-延性转变的根本原因是不锈钢网对剪切带扩展进行高效抑制,促进剪切带的增殖和萌生,减少宏观塑性变形的局域化。本研究为非晶复合材料的结构设计提供了新的思路,对于促进非晶合金的更广泛应用具有重要的工程价值。     

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。     

SiC颗粒增强铝基复合材料的显微组织与力学性能

采用压铸浸渗法制备了体积分数为50%的SiC/Al-5.3Cu-0.8Mg-0.6Ag-0.5Mn耐热铝基复合材料.通过拉伸测试与组织观察,研究了高体积分数SiC颗粒增强对基体合金的显微组织与力学性能影响.结果表明,在基体Al-5.3Cu-0.8Mg-0.6Ag-0.5Mn合金中掺入高体积分数的SiC颗粒后,复合材料的时效硬化与拉伸性能得到了大幅度的提高,185 ℃峰时效处理后的抗拉强度从356 MPa增大到520 MPa.SiC/Al-5.3Cu-0.8Mg-0.6Ag-0.5Mn复合材料的组织致密,分布均匀,其断裂方式包括界面脱开、基体韧断和增强体开裂.高体积分数SiC颗粒的增强并不改变基体合金的时效析出过程,析出相由Ω相和少量θ＇相组成,但SiC颗粒与基体之间发生了界面反应,生成了纳米级的Al4C3化合物.     

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．     

电子封装用SiCP/Al复合材料的热膨胀性能

采用气压浸渗方法制备了SiCP／Al（SiC颗粒增强铝基复合材料）。研究了复合材料的工程热膨胀系数CTE和物理CTE随体积分数的变化关系。结果表明，随着SiC颗粒体积分数的增加，复合材料的工程CTE减小，物理CTE也减小。相比双尺寸SiC，／Al，单尺寸颗粒的SiCP／Al物理CTE曲线随温度增长不规则，这可以归结于SiC颗粒与基体合金接触表面积较小.     

钨丝增强ZrAlNiCuSi块体非晶复合材料及其塑性行为

采用渗流铸造法制备出了钨丝增强ZrAlNiCuSi块体非晶复合材料，在压缩条件下复合材料表现出弹性-完全塑性的应力-应变行为，和未复合的大块非晶相比，总应变量提高600%以上，非晶复合材料塑性提高的原因是钨丝阻碍了非晶基体剪切带的滑移，诱发多个剪切带的产生，同时滑移的面积增大的结果，复合材料的破坏方式与钨丝体积分数有关，在体积分数小于40%时一般为剪切破坏，大于60%时为纵向劈裂破坏，介于（40-60）%之间时，在钨丝与界面结合良好的情况下，趋于剪切破坏，否则为劈裂的破坏方式。     

Synthesis and characterization of particulate reinforced Zr57Nb5Al10Cu15.4Ni12.6 bulk metallic glass composites

The Zr₅₇Nb₅Al₁₀Cu_15.4Ni_12.6 bulk metallic glass forming liquid is reinforced with WC, SiC, W, or Ta particles. Structure, microstructure and thermal stability of the composites are studied by X-ray diffraction, optical microscopy and differential scanning calorimetry. The metallic glass matrix remains amorphous after adding up to 20 vol.% of particles. The reactions at the interfaces between the matrix and the different reinforcing materials are investigated with scanning electron microscopy, transmission electron microscopy and electron microprobe. The mechanical properties of the composites are studied in compression and tension. The influence of the introduced particles on the thermal stability of the matrix as well as on the mechanical properties is discussed.     

Effects of 5%Ni addition on thermal stability and crystallization behavior of Mg65Cu25Tb10 bulk metallic glass

The effects of 5%Ni addition on the glass forming ability, thermal stability and crystallization behavior of Mg65Cu25Tb10 bulk metallic glass were investigated using X-ray diffractometry, differential scanning calorimetry and transmission electron microscopy. The small amount of Ni addition reduces the glass forming ability and thermal stability due to a significant decrease in the crystallization activation energy. Analyses of crystallization kinetics give evidence to the existence of quenched-in nuclei in amorphous Mg65Cu20Ni5Th10. Final crystallization products are basically same for Mg65Cu25Tb10 and Mg65Cu25Ni5Tb10.     

Zr-Cu-Fe-Al合金的非晶形成能力、热稳定性及组织结构特征

采用铜模铸造法制备了Zr-Cu-Fe-Al非晶合金,利用X射线衍射仪、差热分析仪及高分辨透射电镜,系统研究了Al含量和Cu与Fe摩尔比对Zr59(Cu0.5Fe0.5)33Al8合金的非晶形成能力、热稳定性及组织结构的影响。结果表明,随着Al含量增加,Zr59(Cu0.5Fe0.5)41-xAlx和Zr67-x(Cu0.5Fe0.5)33Alx合金的非晶形成能力均呈现先增加后降低的趋势。对于Zr59(Cu1-xFex)33Al8合金,当Cu与Fe摩尔比在5∶5~8∶2之间时,合金非晶形成能力较好。γ参数及晶化温度研究表明,Zr59(Cu0.7Fe0.3)33Al8合金具有大的非晶形成能力及高的热稳定性。此外,Zr59(Cu0.5Fe0.5)33Al8合金的HRTEM结果表明,由于Cu与Fe混合焓为正,在快速冷却条件下,合金将会发生液-液相分离,形成富Fe和富Cu两液相,之后两液相分别发生玻璃转变,最终形成高数量密度的纳米富Fe非晶粒子分布在富Cu非晶基体上的组织结构。     

高强高韧Mg60Cu16Ni10Nd14块体非晶合金的研究

采用铜模铸造法制备了直径为5mm的Mg60Cu16Ni10Nd14块体非晶合金,利用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)X射线衍射(XRD)和差示扫描量热仪(DSC)研究了其组织、相结构和热稳定性。结果表明:合金为完全的非晶结构,且出现了相分离;玻璃转变温度Tg、晶化温度Tx分别为431和488K,过冷液相区△Tx为57K,表明该合金具有较大的玻璃形成能力。压缩试验表明:合金的压缩断裂强度为653MPa,断口出现的大量韧窝是合金塑性变形量达到2.5%的主要原因。     

MICROSTRUCTURE AND MECHANICAL PROPERTIES OF SiC W/BAS (BaAl 2Si 2O 8) GLASS CERAMIC COMPOSITE

１．ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＢＡＳ（ＢａＯＡｌ２Ｏ３ＳｉＯ２）ｇｌａｓｓｃｅｒａｍｉｃｓｗｉｔｈｃｅｌｓｉａｎａｓｍａｉｎｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅｐｈａｓｅａｒｅｐｏｔｅｎｔｉａｌｍａｔｒｉｃｅｓｏｆｒｅｆｒａｃｔｏｒｙｆｉｂｅｒｏｒｗｈｉｓｋｅｒｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓｄｕｅｔｏｔｈｅｈｉｇｈｍｅｌｔｉｎｇｐｏｉｎｔ（１７６０℃）ａｎｄｇｏｏｄｏｘｉｄａｔｉｏｎｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｏｆｃｅｌｓｉａｎ．Ｃｅｌｓｉａｎｗｉｔｈｍｏｎｏｃｌｉｎｉｃｓｔｒｕｃｔｕｒｅｉｓｓｔａｂ…     

INFLUENCE OF RARE-EARTH ELEMENTS ON THERMAL STABILITY OF PdSi_(16.5)GLASS

The influence of rare-earth elements,La,Ce,Pr,Nd,Sm,Eu,Gd,Dy,Ho,Er and Yb onthe thermal stability of PdSi_(16.5) glass was studied systematically by means of DSC.Allrare-earth elements,especially heavy ones,increase obviously the thermal stabilityparameters,including T_θ(T_g ,T_x ,T_g),T_(rg) and ΔE etc.The crystallization temperaturesT_(p1) and T_(p2) increase linearly with the lanthanide constriction increasing,but Eu shows ananomalous influence:Pd-Si-Eu metallic glass possesses the highest thermal stability and thelowest concentration limit of glass forming among Pd-Si-R glasses.     

Cu和Ni对铁基合金玻璃形成能力及热稳定性的影响

利用X射线衍射（XRD）和差热分析（DSC）方法研究了Cu和Ni元素对Fe-（Al，Ga）-（P，C，Si，B）系合金非晶形成能力及热稳定性的影响。结果表明，含有少量Cu（小于2％，摩尔分数）的合金仍保持非晶态。由于Fe-Cu、Cu-Al之间的复杂作用影响了合金玻璃形成能力，使Al／Cu比值成为重要因素。而Ni含量小于4％（摩尔分数）时，则有利于合金的玻璃形成能力的提高和热稳定性的增加。     

TiC掺杂对Zr66.7Ni33.3非晶形成及结构演化影响的研究

利用机械合金化法,以Zr66.7Ni33.3合金粉末作为基体,选择TiC作为掺杂物,研究其对机械合金化诱导合金粉末显微结构演化行为的影响。研究发现,掺杂适量的TiC粉末可使Ti和C原子在Zr-Ni间发生不均匀扩散,导致局域范围内原子排列的无序度增大,从而提高非晶形成能力和机械稳定性,其中5wt%TiC的掺杂效果最佳。此外,3wt%TiC掺杂导致非晶相的热稳定性优于5wt%TiC的掺杂效果,说明机械合金化合成Zr-Ni基非晶合金粉末的机械稳定性和其热稳定性之间无相关性。