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大块非晶合金形成能力与稳定性研究

王晓东  
【摘要】: 大块非晶合金是一类具有强的非晶形成能力的合金。其微观机理目 前还不清楚。本文借助Miedema半经验模型,考察了组元间负的混合热 以及弹性应变能与非晶形成能力间的关系,发现一定成分范围内混合热越 负,弹性应变能越大,非晶形成能力越强。由此得出非晶形成关键在于组 元间的键本质,希望通过离散变分(DV-Xα)法进一步考察在多元系中 这种作用对非晶形成的影响,并提出了使用该方法设计非晶合金的一般性 思路。 采用真空电弧熔炼加单轧辊法以及砧锤法制备Zr-基二元、三元及四 元合金。DTA与DSC曲线表明三元合金Zr_(65)Al_(7.5)Cu_(27.5)和四元合金 Zr_(65)Al_(7.5)Ni_(10)Cu_(17.5)晶化开始温度均在400℃以上。Zr_(65)Al_(7.5)Cu_(27.5)合金加热发 生晶化后,在电镜的明场下呈弥散分布的晶化相和少数大块的析出相。选 区衍射分析表明,主要的晶化相为tI-Zr_2(Al,Cu)。Al在Zr_2Cu中的固溶, 升高了体系的能量;从成键角度分析,Al电子同Zr电子间的键合力加强, 必然减弱了其与Cu电子间的相互作用。从而不利于Zr_2Cu相的析出,由 此增强了该非晶的形成能力。


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