化学键参数和原子半径差与BMG合金的GFA关系

综合大块金属玻璃(BMG)的研究成果,用加权平均原则计算大块金属玻璃的原子半径差比率Δd、原子电负性差比率Δe以及离子率v三个物理参数,以大块金属玻璃的玻璃形成的临界冷却速度Rc作为合金非晶形成能力(GFA)的参数,用Origin 软件分别对上述三个物理参量与Rc的关系进行统计处理时发现: Δd,Δe,及v与BMG的GFA的关系出现极小值现象,不同合金体系极小值的位置不同;玻璃形成能力强的合金体系,其各个组元的原子百分含量、组元原子之间的半径差以及电负性差三者之间的搭配是和谐的.金属玻璃合金的最优成分范围以及各种添加元素的最佳添加量现象可能与这三个物理参量与Rc之间的极小值现象有关.     

棒状共晶界面成分分布及对平界面生长的影响

用定向凝固法揭示了MnSb/Sb棒状共晶 (纤维复合材料 )平界面生长条件。基于成分过冷理论 ,推导了棒状共晶组元耦合扩散边界层内浓度梯度要求的GL/V条件。并从二元共晶界面不稳定性的类型和溶质分布形式的角度 ,分析了造成界面不稳定的原因和现有判据的局限性     

A thermodynamic approach to assess glass-forming ability of bulk metallic glasses

According to the Gibbs free energy difference between liquid and crystal, a thermodynamic glass-forming ability(GFA) parameter related to characteristic temperatures, onset crystallization temperature(T_x) and liquidus temperature(T_l), was proposed for evaluating the GFA of bulk metallic glasses(BMGs). The new parameter defined as ω=T_l(T_l+T_x)/(T_x(T_l−T_x)) has good correlation with the critical section thickness(Z_c) of Ca-Mg-Cu BMGs. Being verified by the glasses data, including oxide glasses, which were used to validate the former GFA parameters, ω is one of the most reliable and applicable GFA parameters among T_rg (=T_g/T_l), γ(=T_x/(T_l+T_g)), α (=T_x/T_l), δ (=T_x/(T_l−T_g), and so on. Finally, predicting GFA of Cu-Ag-Zr-Ti and Cu-Zr-Ti-Al BMGs using ω was compared with the experimental results.     

多主元合金AlCrMnFeNiCu_x的组织与性能研究

利用真空管式高温炉制得A1CrMnFeNiCux(x=0,0.5,1.0,1.5,2.0)多主元合金试样.结果表明,A1CrMnFeNiCu1.0的显微组织最简单,组成相数远低于平衡相率所预期的相数.在A1CrMnFeNiCu0.5和A1CrMnFeNiCu1.0的晶内分布着大量微小颗粒,有的颗粒尺寸甚至迭到纳米级.Cu在舍金组织中起着粘结剂的作用.A1CrMnFeNiCu1.0合金的硬度最高,增加Cu含量不利于提高合全硬度.等物质量比的多主元合金的耐蚀性优于非等物质量比的多主元合金,A1CrMnFeNiCu的耐蚀性优于A1CrMnFeNi.在非等物质量比的合金中,x越大,合金的耐蚀性越差.     

以原子半径和电负性预测玻璃形成能力

提出了一个基于合金组元原子半径和电负性判断非晶形成能力的方法.建立了原子半径差与电负性差之比Δd/Δe与临界冷却速度R_c的数值模型,并在所有五种不同合金系中获得一致且开口向上的抛物线关系.在此基础上,设计并制备了四种不同成分的Zr-Al-Ni-Cu金属玻璃,并测量它们的临界尺寸Z_max、过冷液相区间ΔT_x和约化玻璃转变温度T_rg.结果表明,Zr₅₄Al₁₃Ni₁₅Cu₁₈的玻璃形成能力最佳,而且用Δd/Δe模型预测的四种金属玻璃的玻璃形成能力顺序与所有实测参数(包括Z_max、ΔT_x和T_rg)表征的顺序基本一致.因此,用Δd/Δe的预测方法比较同一合金系内不同合金之间玻璃形成能力的优劣是可靠的.     

燃烧合成Co（Ti）-Al2O3金属陶瓷的组织与性能

利用低放热Al-TiO2反应体系部分取代高放热Al-CoO反应体系,并加入适量的稀释剂Al2O3吸收反应热量,通过热爆燃烧合成结合致密化工艺制备了铁磁性Co(Ti)-Al2O3金属陶瓷。研究表明,Co(Ti)-Al2O3金属陶瓷中随着Al-TiO2体系的增加,燃烧反应温度降低,金属相尺寸减小,分布更均匀,同时在金属相与基体之间形成过渡区域,提高了界面结合。Co(Ti)-Al2O3复合材料的饱和磁化强度随着金属Co含量增加而增加,最高可达到37.2849Am2/kg,而矫顽力在3997.6～5615.4A/m范围内变化,介于软磁体和硬磁体之间。     

激光熔覆FeCoNiCrAl_2Si高熵合金涂层

研究了激光熔覆后经600—1000℃退火处理的FeCoNiCrAl_2Si高熵合金涂层的组织和性能.结果表明,激光熔覆过程中的快速凝固条件有利于抑制涂层中金属间化合物的析出,涂层具有bcc结构,为有序固溶体,具有较高的硬度(900 HVo 5),相结构和硬度的高温稳定性好;涂层组织为树枝晶,Fe,Cr和Si在枝晶间富集,而Ni,Co和Al在枝晶中富集.随退火温度升高,Al和Si的偏析程度加剧,而其余元素的偏析变化不明显.EBSD研究显示熔覆态涂层的枝晶和枝晶间界面分布有大量小角度晶界,经600℃退火5 h后小角度晶界转变为大角度晶界,晶粒被细化.     

纳米硫化物及其涂层在摩擦学中的应用与发展

随着纳米科学技术的迅速发展,将纳米材料应用于摩擦润滑领域受到了广泛的重视.综述了纳米硫化物的优异性质及其复合涂层在摩擦学中新的研究进展.概括了目前纳米复合涂层的制备方法,介绍了纳米硫化物及其复合涂层优异的摩擦性能及其抗磨减摩机理.最后提出了纳米硫化物及其涂层在摩擦学中的研究方向.     

含Sm的Sb-Mn合金自生复合材料与磁性能

采用Ｂｒｉｄｇｍａｎ法制备了ＳｍＭｂＳｂ化合物在微米惊工上定向规则排列的含Ｓｍ的Ｓｂ－Ｍｎ合金自生复合材料。研究了Ｓｍ对复合材料组织的影响和不同含Ｓｍ量下的共晶平界面生长条件。结果表明：加入Ｓｍ使Ｓｂ－Ｍｎ合金复合材料的磁化强度呈大幅增提高，并使其在室温和高温下均呈易轴磁化特征。但当含Ｓｍ化合物，磁化强度有所下降，提高生长速度，形成一相枝晶加两相共晶混和组织，尽管其磁化强度较完全两相共晶复合材料低