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《湘潭大学》 2010年
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退火处理与压缩速率对非晶合金硬度与电子功函数的影响

罗凯  
【摘要】: 随着科技与工业的发展进步,具有独特原子结构的非晶态合金凭借其各方面优异的性能及很好的应用前景,受到越来越多材料学者的关注和研究。但其较强的脆性和很难大块制备这两个缺点严重的限制了它的广泛应用。本文基于开尔文探针测试技术,对经过低温退火和压缩变形的非晶合金进行电子功函数测试以及硬度测试,通过对比电子功函数与硬度的变化规律,试图从原子尺度研究非晶合金的结构及变形行为,进而为从本质上进一步理解非晶合金独特的微观结构和力学行为,克服其在制造和应用上的困难提供理论依据及指导。本文研究的主要 内容如下: 1.采用钨极真空电弧熔炼技术,用负压铜模吸铸法制备了Zr_(41.2)Ti_(13.8)Cu_(12.5)Ni_(10)Be_(22.5)非晶态合金样品系,在不同时间和温度下对样品进行退火处理。通过XRD、DSC和SEM等检测技术对铸态样品进行测试分析发现玻璃转变温度(Tg)约为623K,晶化温度(Tx)约为703K,过冷液相区为80K左右,经过退火的Zr_(41.2)Ti_(13.8)Cu_(12.5)Ni_(10)Be_(22.5)非晶合金同原始铸态非晶合金结构都没有发生晶化转变但出现了一定程度的结构弛豫。 2.基于开尔文探针技术对相同温度下进行不同时间低温退火的Zr_(41.2)Ti_(13.8)Cu_(12.5)Ni_(10)Be_(22.5)非晶样品进行电子功函数测试,结果发现随着退火时间的增大电子功函数值呈下降趋势。 3.同样使用开尔文探针系统对不同温度退火后的非晶合金样品进行电子功函数测试,发现电子功函数值随着温度的升高而减小,当温度靠近玻璃转变温度(Tg)时,电子功函数值下降的幅度加大。 4.测量不同温度退火后Zr_(41.2)Ti_(13.8)Cu_(12.5)Ni_(10)Be_(22.5)非晶样品的洛氏硬度,并将结果与电子功函数值相比较,发现硬度值与电子功函数值的变换呈反比,随着退火温度的上升而增大。运用自由体积模型和结构弛豫理论对实验结果进行分析和解释。 5.测量不同压缩速率下压缩变形后的Zr_(41.2)Ti_(13.8)Cu_(12.5)Ni_(10)Be_(22.5)非晶样品的电子功函数值,发现电子功函数值随压缩速率的增加而增大,并用自由体积模型的相关理论对实验结果进行了分析和解释。
【学位授予单位】:湘潭大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TG139.8

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