本文關(guān)鍵詞：鋯基非晶合金表面鍍膜及其增韌機(jī)理的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：塊體非晶合金由于其本身長(zhǎng)程無(wú)序的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)而具有許多獨(dú)特的性能。例如高硬度和高彈性極限以及良好的耐蝕和耐磨損性能。此外由于塊體非晶合金在結(jié)構(gòu)和功能材料的潛在應(yīng)用價(jià)值獲得了廣泛的關(guān)注。一般而言,這些卓越的性能往往伴隨著室溫下的低塑性。本研究表明非晶合金的變形主要依賴于在變形過(guò)程中剪切帶的形成,這不同于傳統(tǒng)晶態(tài)材料的變形機(jī)制。力學(xué)加載過(guò)程中,非晶合金在沒有任何阻礙的情況下剪切帶會(huì)高度局域化進(jìn)而產(chǎn)生剪切軟化而引起非晶合金的破壞。這一災(zāi)難性的脆性破壞嚴(yán)重地限制了非晶合金在室溫下作為結(jié)構(gòu)材料的應(yīng)用。本研究在非晶合金表面沉積了三種不同的鍍層。其一,在成分為Zr52.5Cu17.9Ni14.6Al10Ti5(Vit.105)的非晶合金表面通過(guò)電鍍的方法沉積晶體銅膜,并且研究了銅鍍層對(duì)非晶合金在室溫加載時(shí)的壓縮力學(xué)性能和鋸齒流變行為的影響;其二,采用化學(xué)鍍的方法在成分為Zr41.2Ti13.8Cu12.5Ni10Be22.5(Vit.1)的非晶合金表面沉積Ni-P非晶合金鍍層,并研究了鍍膜層對(duì)非晶合金在室溫下壓縮力學(xué)性能的影響;其三,同樣選擇成分為Zr41.2Ti13.8Cu12.5Ni10Be22.5(Vit.1)的非晶合金基體,采用電鍍以及化學(xué)鍍相結(jié)合的方法在其表面鍍Ni和Ni-P雙層膜,研究多層鍍層在室溫下對(duì)非晶合金的力學(xué)行為的影響,并且比較單層膜和多層膜對(duì)力學(xué)行為影響的差別。本研究的結(jié)果總結(jié)如下:(1)對(duì)鍍膜和未鍍膜的Vit.105非晶合金的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明銅鍍層提高了非晶合金在室溫下的壓縮塑性。厚度為161.1μm銅鍍層使非晶合金的室溫壓縮塑性提高到6.1%,而未鍍膜樣品塑性僅為1.7%,鍍膜后樣品的塑性提高了三倍。這主要是由于變形過(guò)程中銅鍍層吸收應(yīng)變能并且限制剪切帶的擴(kuò)展,從而導(dǎo)致非晶合金在室溫下的塑性提高。此外,比較不同厚度鍍層發(fā)現(xiàn),鍍層越厚非晶合金的室溫塑性提高的幅度越大。(2)鋸齒流變行為是在反復(fù)的加載和卸載過(guò)程中形成,并且鍍膜后的樣品的鋸齒流變行為表明銅鍍層提高了非晶合金的塑性。結(jié)果表明具有不同厚度的鍍層的非晶合金的鋸齒流變行為比未鍍膜樣品的更加穩(wěn)定。(3)采用化學(xué)鍍的方法在成分為Zr41.2Ti13.8Cu12.5Ni10Be22.5(Vit.1)的非晶合金表面沉積具有不同p H和厚度的Ni-P合金鍍層。其中鍍層的磷含量明顯受到p H值的影響。根據(jù)XRD測(cè)試結(jié)果表明不同的p H值會(huì)對(duì)Ni-P合金鍍層的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響。(4)在非晶合金表面鍍Ni-P非晶鍍層形成了特殊的非晶/非晶的層狀結(jié)構(gòu)并且呈現(xiàn)出大的塑性。其中鍍層厚度為86.5μm的非晶合金的室溫塑性為10.6%是未鍍膜樣品的5.9倍。這是由于非晶鍍層提供的徑向束縛力而導(dǎo)致在鍍層與非晶合金界面形成高密度的剪切帶。(5)結(jié)合電鍍和化學(xué)鍍的方法在鋯基非晶表面鍍Ni和Ni-P雙層膜。沉積鍍層后,Ni-P/Ni/Vit.1形成了非晶/晶體/非晶的三明治特殊結(jié)構(gòu)。由納米探針實(shí)驗(yàn)證明,由此得到的結(jié)構(gòu)同時(shí)形成了硬/軟/硬的特殊復(fù)合材料,并且這種結(jié)構(gòu)使得非晶合金室溫下的最大塑性可以達(dá)到21.3%,是未鍍膜Vit.1非晶合金塑性的11.2倍。這一結(jié)果表明多層鍍膜對(duì)非晶合金的室溫下的壓縮塑性的提高程度要遠(yuǎn)高于單層鍍膜。
【關(guān)鍵詞】：塊體非晶合金 非晶復(fù)合材料 化學(xué)鍍 電鍍 力學(xué)性能 剪切帶
【學(xué)位授予單位】：太原理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TG139.8
【目錄】：

• 摘要3-6
• ABSTRACT6-11
• 第一章 緒論11-23
• 1.1 非晶合金材料概述11-16
• 1.1.1 非晶合金的定義11-12
• 1.1.2 非晶合金的發(fā)展概況12-14
• 1.1.3 非晶合金的性能14-16
• 1.2 非晶合金形成的基本原理16-17
• 1.2.1 非晶合金形成的熱力學(xué)條件16-17
• 1.2.2 非晶合金形成的動(dòng)力學(xué)條件17
• 1.3 非晶合金及其復(fù)合材料的制備方法17-18
• 1.3.1 吸鑄法17-18
• 1.3.2 定向凝固法18
• 1.3.3 水淬法18
• 1.3.4 高壓鑄造法18
• 1.4 非晶合金的應(yīng)用18-20
• 1.5 本研究的意義20-23
• 第二章 非晶合金材料的鍍膜及表征23-29
• 2.1 實(shí)驗(yàn)樣品制備23-24
• 2.1.1 原料的配置23
• 2.1.2 塊體非晶合金的制備23-24
• 2.1.3 實(shí)驗(yàn)樣品的制備24
• 2.2 電鍍和化學(xué)鍍工藝24-26
• 2.2.1 電鍍銅和電鍍鎳工藝24-25
• 2.2.2 化學(xué)鍍鎳磷合金工藝25-26
• 2.3 力學(xué)性能測(cè)試26-27
• 2.3.1 準(zhǔn)靜態(tài)壓縮測(cè)試26
• 2.3.2 納米探針測(cè)試26-27
• 2.4 成分及形貌分析27-29
• 2.4.1 XRD射線衍射分析27
• 2.4.2 金相顯微鏡27
• 2.4.3 掃描電子顯微鏡27-29
• 第三章 電鍍銅對(duì)非晶合金力學(xué)性能的影響29-39
• 引言29
• 3.1 電鍍銅的實(shí)驗(yàn)原理29-30
• 3.2 電鍍銅非晶合金的力學(xué)性能30-37
• 3.3 本章小結(jié)37-39
• 第四章 化學(xué)鍍鎳磷合金對(duì)非晶合金力學(xué)性能的影響39-47
• 引言39
• 4.1 化學(xué)鍍鎳磷合金機(jī)理39-41
• 4.2 化學(xué)鍍鎳磷合金后的力學(xué)性能41-46
• 4.3 本章小結(jié)46-47
• 第五章 雙層膜鍍對(duì)非晶合金力學(xué)性能的影響47-59
• 引言47
• 5.1 鍍雙層膜的實(shí)驗(yàn)原理過(guò)程47-48
• 5.2 鍍雙層膜非晶合金的力學(xué)性能48-57
• 5.3 本章小結(jié)57-59
• 第六章 結(jié)論59-61
• 參考文獻(xiàn)61-67
• 致謝67-69
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文69

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2 謝斌　王琳;順特電氣：推廣非晶合金產(chǎn)品[N];中國(guó)電力報(bào);2007年

3 本報(bào)記者 倪e，

本文編號(hào)：305755