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基于组元弹性常数的大块非晶合金形成判据

徐涛  
【摘要】: 本文以三元及三元以上的大块非晶合金体系为基础,从物质的结构与性能关系出发,通过对氧化物玻璃和Zr基、Ti基、Cu基、RE基各大块非晶合金计算结果的分析,提出了基于物质本征性质(本文主要为物质的弹性常数)反映合金玻璃形成能力的新参数L。结果表明:①形成大块非晶合金的L值大多位于“0.43L0.78”区域;②合金体系由3个或3个以上的组元组成;③合金体系由具有大、小弹性常数(M)的组元组成;④大弹性常数(M)的组元与小弹性常数(M)组元间的弹性常数(M)差为60%左右。 以此新判据L,本文研究了Mg65Cu25Tb10大块非晶合金的玻璃形成能力(GFA)、热稳定性、高压下结构稳定性、微观结构、热膨胀性。X射线衍射实验结果表明Mg65Cu25Tb10大块非晶合金衍射线具有典型的非晶漫散射峰;差示扫描量热(DSC)实验结果表明Mg65Cu25Tb10大块非晶合金具有较高的热稳定性,过冷液相区ΔTx为70 K,约化玻璃转变温度Trg为0.585;高压同步辐射实验结果表明在0.7到31.19 GPa的高压范围内,Mg65Cu25Tb10大块非晶合金高压同步辐射X射线衍射图十分类似,都呈典型的漫散射状的非晶衍射峰,直到31.19 GPa曲线上也没有新峰出现;脉冲回波声学参数测量实验数据所计算的Mg65Cu25Tb10大块非晶合金d值为1.75,表明Mg65Cu25Tb10大块非晶合金可能具有二维层状共价键结合的短程有序结构;热膨胀实验结果表明晶化前Mg65Cu25Tb10大块非晶合金的平均线膨胀系数(α)为4.4×10-5 K-1,晶化时Mg65Cu25Tb10大块非晶合金热膨胀系数发生了突变。


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