收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

二元系化合物形成合金熔体结构转变及其对凝固的影响

席赟  
【摘要】:目前,通过各种衍射手段和对结构敏感物理量的研究,已经发现部分合金熔体中存在着类似固态结构的拓扑及化学短程有序结构。特别是对于化合物形成合金系统,由于其熔体中各组元间强烈的相互作用,其粒子与粒子间的结合方式要比其他液体结构复杂得多。 在对化合物形成合金熔体结构的探索中,研究者发现了多种合金熔体中化学短程有序结构会随成分发生变化。但是,化学短程有序在化合物形成合金中是否普遍存在?尤其重要的是,它在熔体中是否会随温度发生消散或结构转变?并且,化合物形成合金熔体中存在的化学短程有序结构是否及如何对合金的凝固行为及组织产生影响?对化合物形成合金熔体的这些问题进行深入研究,不仅是探索温度诱导液-液结构转变的普适性(范围、条件及规律)及其本质的重要内容之一,对科学的发展有重要意义;同时,也有助于对凝固微观机理的深入认识,为研发新型合金材料、开拓及改进合金制备工艺方法提供科学依据。 本文系统研究了化合物形成合金熔体结构随温度的转变,以及这种转变对凝固的影响,得到以下主要结果: Ⅰ.在对多种化合物形成合金熔体的初步探索的基础上,并根据相图的特点,选定Bi-In、Cu-Sn和Bi-Te三种二元系化合物形成合金,系统研究了熔体的电子输运性质随温度及成分的变化规律和特征。通过对实验现象的观察与理论分析,总结以下特点: (1)这三种二元合金在熔点以上一定的温度范围内,都发生了熔体电阻率随温度异常变化的新现象,揭示了这些化合物形成合金熔体中,在液相线以上的一定温度范围仍存在与固态化合物相对应的化学短程序微观结构,并且这些化学短程序会随着温度的继续升高而发生消散或结构转变。本文还对上述现象运用DSC手段进行了验证。 (2)Bi-In合金系统中,熔体的电阻率—成分曲线在BiIn化合物成分附近出现明显转折,说明该成分处Bi原子与In原子的相互作用最强,这符合固态中BiIn金属间化合物最为稳定的特点。而在Cu-Sn与Bi-Te合金系的电阻率—成分曲线上,对应各自化合物形成能力最强的成分处也都出现了极值点。这充分说明在这些出现物理性能特征值的成分范围内,熔体中形成化学短程有序结构的能力最强。 (3)某些合金熔体中存在两种化合物结构的化学短程有序结构,它们的热力学稳定性不同,升温过程中在不同温度范围内发生转变,引起电阻率随温度出现两次异常变化。 Ⅱ.本文进行的另一方面主要工作是,以化合物形成合金熔体中发生温度诱导的液—液结构转变为基础,进一步研究了熔体结构转变对Bi-Te合金及Cu-Sn合金凝固行为及凝固组织的影响。发现熔体中的化学短程序对凝固过程及凝固组织有重要的影响,尤其熔体中具有化合物结构的固型原子团簇与凝固时先析化合物相具有部分共格关系,从而降低凝固所需过冷度,促进初生化合物相的形核和生长。而当熔体随温度升高发生结构转变之后,这类原子团簇逐渐消散,使得凝固过冷度增加、初生化合物相显著细化。 论文还就研究中的现象、规律和特征进行了一定的理论分析和讨论。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 张书仁;;贵金属高阻合金的性能、应用及制备[J];贵金属;1985年03期
2 陈长治;费福贵;石勤敏;;可焊AlZnMg合金展望[J];宇航材料工艺;1980年04期
3 谢自能;熊易芬;;Au-Pd-Fe-Al合金的电阻变化特性[J];贵金属;1981年01期
4 张守国;;非晶态NiP合金的结构与成分及物理密度的关系[J];贵金属;1981年04期
5 邓安华;;金属材料的成分设计[J];上海有色金属;1993年05期
6 王学业,宋鍠;非晶态合金系磁性、超导电性和力学性能的计算[J];湘潭大学自然科学学报;1999年04期
7 张颖楠 ,蒲正利;Ti-Zr-Hf-Cu-M合金系大块玻璃合金的形成[J];稀有金属快报;2002年12期
8 陈立宗,江婷;高硬度钢焊缝熔敷金属合金系成分设计[J];山东科学;2005年01期
9 盛广;杨志刚;;Fe-C-X_i多元合金系γ→α转变中PLE/NPLE转变温度的计算[J];金属学报;2007年04期
10 何天荣;;高磁导率高饱和磁感中镍合金[J];功能材料;1983年06期
11 蒋斌;张丁非;彭建;丁培道;;Mg-Li超轻合金的研究与应用[J];材料导报;2005年05期
12 深道和明;程贻举;;无磁铬钴稀二元合金的因瓦和艾林瓦特性[J];功能材料;1975年01期
13 邹光发;;GH169合金的锻造特性及工艺探讨[J];航空制造技术;1985年08期
14 张成俊;;烤瓷用金属概况[J];上海金属;1983年02期
15 日野光雄;高泽生;;汽车车身铝合金的发展动向[J];轻金属;1991年04期
16 吴安如,戴晓元;Sn-Ag-Sb+M系无铅焊料的基本性能研究[J];湖南工程学院学报(自然科学版);2004年03期
17 ;恒弹性材料国外近况[J];功能材料;1971年04期
18 李东升;鞠克昌;张玉权;彭会子;孙津生;;Fe—Cr—Co变形永磁合金的热处理与磁性[J];功能材料;1984年06期
19 M.K.MAHAN;B.L.JHA;邓炬;;高强度高结晶温度的玻璃态合金[J];稀有金属材料与工程;1981年03期
20 ;X-PLUS妖娆的“鬼怪”[J];模型世界;2011年06期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 张广俊;龙思远;曹凤红;;铝含量对AZ系合金的挤压组织和力学性能影响[A];2009重庆市铸造年会论文集[C];2009年
2 王方军;王东哲;李济林;;一种新型高温高强度紧固件合金研究概述[A];2011中国功能材料科技与产业高层论坛论文集(第三卷)[C];2011年
3 樊世波;李权;彭建;;稀土元素Ce对ZM21镁合金组织和性能的影响[A];2011中国功能材料科技与产业高层论坛论文集(第二卷)[C];2011年
4 王超;李继红;张敏;;X100管线钢用埋弧焊丝的研制思路[A];陕西省焊接学术会议论文集[C];2008年
5 张静;潘复生;郭正晓;丁培道;汪凌云;;含铝和含锰镁合金系中的合金相[A];2002年材料科学与工程新进展(上)——2002年中国材料研讨会论文集[C];2002年
6 陈国钧;;高磁导率合金设计和研究[A];面向21世纪的科技进步与社会经济发展(下册)[C];1999年
7 卢志超;鲜于泽;陈朝辉;刘洁;;渗氢对非晶态Fe_(100-x)B_x合金的因瓦效应的影响[A];首届中国功能材料及其应用学术会议论文集[C];1992年
8 薛荣;王婷;祝溪明;;MACu-60Fe-12Cr合金在酸性介质中电化学腐蚀行为[A];第十三次全国电化学会议论文摘要集(下集)[C];2005年
9 张洪;郭可信;;大单胞铝—过渡族晶体的十次准晶近似[A];第六次全国电子显微学会议论文摘要集[C];1990年
10 张玉平;张津徐;吴建生;梅品修;;Cu-Mn-Zn系合金的色度研究[A];第十届全国相图学术会议论文集[C];2000年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 白延文;合金熔体局域结构及其遗传性研究[D];山东大学;2014年
2 朱晶;电场调控下合金凝固微观行为同步辐射研究[D];大连理工大学;2013年
3 刘心笔;系统合金科学在Au-Cu合金系中的应用[D];中南大学;2010年
4 陈吉华;Mg-Zn-Al-X合金的组织、性能及其蠕变行为研究[D];湖南大学;2010年
5 吴落义;Mg-Gd-Y-Zn系合金的微观组织与高温性能研究[D];湖南大学;2012年
6 王玮;Mg10Gd3Y0.5Zr合金复合净化行为研究[D];上海交通大学;2010年
7 崔红卫;准晶增强Mg-Zn-Y合金的塑性加工及组织形成[D];山东大学;2013年
8 郑海忠;Laves相NbCr_2基合金的制备、增韧及高温氧化行为与机理研究[D];南京航空航天大学;2009年
9 邢辉;β钛合金微结构的透射电子显微术研究[D];上海交通大学;2009年
10 游志勇;合金化对高锌镁合金组织和性能影响的研究[D];太原理工大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李金文;新型耐热Al-0.2Sc-0.04Zr(0.01B)合金时效行为和导电性研究[D];郑州大学;2011年
2 朱建波;高熵合金的制备及合金元素对组织与性能的影响[D];吉林大学;2013年
3 胡增智;铁铝金属间化合物组织和性能的研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
4 丰大顺;熔体状态与冷却速率对Pb-Te/Sb/Bi合金凝固的综合作用[D];合肥工业大学;2013年
5 孙海超;Mg-4Y-3Nd-0.5Zr合金蠕变行为研究[D];哈尔滨工业大学;2013年
6 李作良;合金Ti-44Al-8Nb-1B在700℃下的氧化行为[D];西南交通大学;2010年
7 刘烨;TiZrHfNbMo系高熵合金显微组织和性能的研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
8 官迪凯;Mg-7Gd-3Y-0.4Zr合金显微组织与性能研究[D];中南大学;2010年
9 刘涛;Ca、Sr对Mg-8Zn-3.2Al-0.9Si合金组织及性能的影响[D];郑州大学;2011年
10 郑秀媛;高成形性Al-Mg-Si合金的研究[D];中南大学;2011年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 本报记者 娄立平;梅兰日兰“质感系列”[N];中国房地产报;2003年
2 周建成 方芳;“火炬”锌合金走俏市场[N];中国有色金属报;2006年
3 吴玉琨;准晶的发现与郭可信[N];中国新闻出版报;2006年
4 通讯员 于柏林记者 张兆军;我建成最大稀土镁合金基地[N];科技日报;2007年
5 罗海基;爱知成功开发出兼具柔韧性与高强度的新钛合金[N];中国有色金属报;2003年
6 翟扬;实用无比的深过冷快速凝固技术[N];中国有色金属报;2002年
7 本报记者 王健生;手表业面临两大难题[N];中国改革报;2003年
8 ;易切削钢新技术与方向[N];中国冶金报;2002年
9 记者 徐兰山;湖南西城产学研模式充满生机[N];科技日报;2000年
10 杨燕群;谢佑卿:探寻合金“类基因”序列的征程[N];科技日报;2005年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978