Mg-Cu-Ni-Gd非晶合金结构弛豫及力学性能

采用差示扫描热分析仪(DSC/DTA),X射线衍射(XRD)和透射电镜(TEM)研究了Mg-Cu-Ni-Gd系非晶合金的结构弛豫以及力学性能,分析了Ni元素对Mg基非晶合金的结构弛豫和力学性能的影响.结果表明, Mg65Cu25 Gd10非晶合金在305 K下保温180 s发生结构弛豫后,出现约1-2 nm的中程有序畴.采用Ni元素部分取代Cu元素,可提高合金抗结构弛豫能力和力学性能.     

铸态及弛豫态Ce基块体非晶合金的玻璃转变动力学研究

采用铜模吸铸法制备出直径为2mm的Ce70Al10Cu20和Ce69AlCu20Ag1合金棒材,利用Kissinger方程和Vogel-Fulcher-Tammann(VFT)方程对其玻璃转变动力学在不同方面进行了研究.Kissinger方程拟合结果表明,两种Ce基非晶合金铸态及弛豫态都表现出明显的动力学特征,与铸态合金相比,弛豫态合金由于缺陷浓度减少,原子扩散迁移困难,增大了玻璃转变表观激活能.VFT方程拟合结果表明,两种Ce基非晶合金均属于强玻璃形成液体.     

非晶态合金的结构弛豫过程

考虑到非晶态合金（Ｐｄ_（８０）Ｓｉ_（２０），Ｎｉ_（８０）Ｐ_（２０））结构上存在的涨落将导致弛豫激活能谱呈现为一种宽的关联分布，从而修正了传统的激活能模型，并由此得到了４种类型的弛豫函数．结合非晶态合金的等温时效内耗衰减实验规律，（弛豫函数Ｍ（ｔ）＝ｅｘｐ（－Ｃｔ~β）），讨论了指数（β）对退火温度的依赖关系．     

不同GFA锆基非晶的内耗行为

利用内耗法研究了5种不同GFA(非晶形成能力)的锆基非晶(分别为Zr_(41.2)Ti_(13.8)Cu_(12.5)Ni_(10)Be_(22.5)、Zr_(55)Al_(10)Ni_5Cu_(30)、Zr_(45)Cu_(45)Ag_5Al_5、Zr_(65)Al_(7.5)Ni_(10)Cu1_(7.5)、Zr_(57)Ti_5Al_(10)Cu_(20)Ni_8的力学行为,探索了内耗与GFA之间的关系。内耗温度曲线结果表明,GFA越大,非晶试样所产生的内耗峰值越高,且通过计算过冷液相区的激活能与从内耗的物理意义相联系,提出了一个表征同种体系GFA的新参数—内耗峰峰值。此外根据内耗频率曲线考察了不同GFA的锆基非晶的力学弛豫行为,GFA越大,其在过冷液相区内原子失稳的数量越多,力学弛豫时间越短。     

一种测定非晶形成合金熔体粘度的方法

提供了一种测定非晶形成合金熔体粘度的方法,用覆盖渣保护合金不受氧化,应用旋转柱体法测得了Zr50Cu50合金熔体的粘度-温度曲线。测量结果表明:在1373～1233K温度范围内,随着温度的下降,Zr50Cu50合金熔体粘度呈指数增加,基本符合Arrhenius公式。但在1233K以下,明显不符合Arrhenius公式,粘度值骤然上升,至液相线温度粘度值达到了2.415Pa.s;Zr50Cu50合金熔体粘度比其他合金熔体粘度要高3个数量级;分析认为,合金熔体粘度大有利于非晶形成能力的提高。     

不同熔体温度制备的Zr55Al10Ni5Cu30大块非晶结构弛豫

在不同喷铸温度下制备了Zr55Al10Ni5Cu30块体非晶试样,利用电阻率法研究熔体温度对非晶结构弛豫的影响.结果表明,缺陷散射对电阻率的影响高于电子声子散射的影响;低温结构弛豫时,在1300℃时制备的试样保温前后电阻率的差值出现负值;高温结构弛豫后,随着制备非晶时熔体温度的升高,保温前后电阻率的差值逐渐减小.     

Zr基块状非晶合金弛豫状态下的模量测定与有效原子作用势

研究了Zr41Ti14Cu12.5Ni10Be22.5块状非晶合金的低温弛豫过程，测定了块状非晶合金的弹性模量E和热膨胀率α随温度的变化情况，利用14-7型Lennard-Jones势计算出该合金系统的原子平均最近距离r0及平均有效原子作用势深度u0在弛豫过程中的变化趋势。发现Zr基块状非晶合金的低温弛豫过程可分为两个阶段：在低于450K时，以化学短程有序化(CSRO)为主；在高于450K时，以拓扑短程有序化(TSRO)为主。在前一个阶段中，u0变化不大，r0有所减小；在后一个阶段中，u0和r0均增大。     

Fe80Si9B11非晶合金薄带热膨胀特性和结构弛豫分析

提出了采用推杆式热膨胀仪测试非晶合金薄带热膨胀特性的新方法。分析了Fe80Si9B11非晶薄带的热膨胀曲特性和非晶合金晶化过程。根据R．G．Zheng理论分析了结构弛豫中自由体积比变化,发现自由体积比曲线出现双峰。结合晶化前发生相分离的理论分析了这种变化的原因。分析表明：铁基非晶Fe80Si9B11晶化过程中先形成a—Fe（Si）相,再析出FesB、二次a—Fe（Si）相。晶化前先发生相分离,自由体积比增大,然后析出结晶相a—Fe（si）,自由体积比降低。随温度升高,B偏聚,自由体积比增大,随后析出Fe3B、二次a—Fe（Si）相,自由体积比降低。     

结构弛豫对Cu36Zr48Ag8Al8块状非晶合金组织结构和力学性能的影响

利用铜模吸铸法在不同电压下制备出成分为Cu36Zr48Ag8Al8大块非晶合金。并将不同制备态的Cu36Zr48Ag8Al8大块非晶合金分别在低于玻璃转化温度以下进行低温（150℃）和高温（300℃）退火。利用X射线衍射（xRD）、扫描电子显微镜（sEM）和万能试验机等技术手段研究了低温和高温弛豫退火对不同制备态的Cu36Zr48Ag8Al8大块非晶合金的组织结构和力学性能的影响,并应用结构弛豫理论对其变化机制进行了分析。     

注射模CAE中粘度模型的参数拟合

在高分子材料加工的数值模拟过程中 ,常采用粘度模型来描述高聚物的粘性行为 ,粘度模型能够在加工温度、压力条件下 ,剪切速率从101s-1 到105s-1的变化范围内 ,相当精确地描述高聚物的粘性 ,为注射模具设计和成型模拟提供理论依据     

非晶态Fe79B16Si5合金退火脆化机制研究

通过测定非晶态Ｆｅ７９Ｂ１６Ｓｉ５合金在退火脆化，结构弛豫和晶化时激活能，分析了合金的延－脆转化机制。非晶态Ｆｅ７９Ｂ１６Ｓｉ５合金对应于延－脆转化临界点的激活能为１２５ｋＪ／ｍｏｌ，与反映结构弛豫过程中原子间交互作用变化激活能相近，而远低于预晶化相α－Ｆｅ析出激活能，说明结构弛豫过程中非晶结构的短程有序化导致脆化的主要原因之一，合金的脆化与晶化无关。     

Structural relaxation dynamics of Fe83B17 and Al88.5Y6.5Ni5 amorphous alloys

1　ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＳｔｒｕｃｔｕｒａｌｒｅｌａｘａｔｉｏｎｄｙｎａｍｉｃｓｏｆａｍｏｒｐｈｏｕｓａｌ ｌｏｙｓｃａｎｂｅｇｅｎｅｒａｌｌｙｓｕｍｍａｒｉｚｅｄｆｒｏｍｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓａｓｎｏｎ Ｄｅｂｙｅｆｏｒｍ ,ｉ.ｅ .(ｔ)～ｅｘｐ[-(ｔ/τ) β] ,0 <β<1 .Ｈｏｗｅｖｅｒｔｈｉｓｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｌａｗｉｓｈａｒｄｌｙｄｅ ｄｕｃｅｄｆｒｏｍａｖａｉｌａｂｌｅｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌｍｏｄｅｌｓｆｏｒｔｈｅｇｌａｓｓｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ ,ｂｅｃａｕｓｅｔｈｅｓｅｍｏｄｅｌｓｈａ…     

压力诱发结构驰豫对Zr55Cu30Al10Ni5大块非晶合金玻璃转变的影响

采用非等温差热扫描量热分析方法，研究了压力对Zr55Cu30Al10Ni5大块非晶合金玻璃转变的影响。用Kissinger方程计算其玻璃转变的表观激活能。实验表明：玻璃转变与加热速度有关，具有动力学效应。不同压力下，大块非晶合金在远低于玻璃转变温度等温退火后，其玻璃转变温度和玻璃转变表观激活能均呈现出非单调的变化。     

W17.9Ni65.6B13.5V3非晶合金的非等温晶化动力学研究

采用单辊急冷法制备了W17.9Ni65.6B13.5V3非晶薄带,并用X射线衍射(XRD)和示差扫描量热分析仪(DSC)研究了该非晶合金的变温晶化动力学。结果表明：玻璃转变温度Tg、晶化起始温度Tx和晶化峰值温度Tp均随着升温速率的增加而提高,具有明显的动力学效应;利用Kissinger方程和Ozawa方程求出的W17.9Ni65.6B13.5V3非晶合金的晶化激活能Ex分别达456.9kJ/mol和471.1kJ/mol,非晶合金具有较强的热稳定性;利用Kissinger方程和Ozawa方程计算得到的晶化激活能Ex均小于晶体长大激活能Ep,表明形核过程比晶粒长大过程更容易,该非晶合金在一定条件下退火容易获得超细晶粒组织。     

Co/Ni比对FeCoNiCrZr非晶合金变温晶化行为的影响

采用单辊急冷法制备了一系列不同Co/Ni比的FeCoNiCrZr非晶薄带,用Kissinger和Ozawa法研究Co/Ni比的变化对(Fe0.52Co0.48-xNix)73Cr17Zr10系非晶合金变温晶化行为的影响。结果表明:x在0.06~0.30变化时,所制备的合金薄带基本上以非晶结构为主;随着Co/Ni比的增加,特征温度Tg、Tx、Tp均向高温区移动;由于不同升温速度下特征温度对应的晶化体积分数几乎不变,因而,采用Kissinger法与Ozawa法的计算结果非常接近,且都呈现Eg﹥Ex﹥Ep的规律;随着Ni含量的增加,Ex呈先增大后减小的趋势。合金的阶段晶化激活能Eo随晶化分数x的增加而逐渐下降。     

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.     

非晶态合金延─脆转变过程原子热激活运动特征

在等温和连续加热条件下测定了非晶态合金的脆化激活能。在两种加热条件下，非晶态合金对应于延－脆转变临界点的激活能数值非常接近，说明开始发生延－脆转变时受到相同的阻碍势垒，退火脆化与原子的热激后运动密切相关。实验结果还表明，脆化激活能随脆化程度的增大而单调升高并与脆化过程不同发展阶段相对应，是非晶态合金延－脆转变过程中原子热激活运动的两个基本特征非晶态合金的退火脆化不是具有恒定激活能的单一激活过程。