非晶合金因其獨(dú)特的長(zhǎng)程無(wú)序短程有序結(jié)構(gòu),具有高強(qiáng)度、高硬度、耐腐蝕等優(yōu)異性能,因此具有廣闊應(yīng)用前景。但由于其非晶形成能力有限,塑性性能較差限制其發(fā)展。研究表明,元素添加與替換已經(jīng)成為一種提高非晶形成能力、力學(xué)性能和腐蝕性能的重要手段。本文以Zr₅₅Ti₃Cu₃₂Al₁₀非晶合金為基礎(chǔ),利用銅模吸鑄來(lái)制備新型Zr基非晶合金Zr₅₅Ti₃Hf_xCu_32-xAl₁₀（x=0,1,2,3,4,5at.%）,研究了Hf元素替換Cu元素對(duì)非晶形成能力,力學(xué)性能與腐蝕性能的影響。利用X射線衍射（XRD）、透射電子顯微鏡（TEM）分析了非晶的結(jié)構(gòu)。用差示掃描量熱儀（DSC）分析了非晶的熱物性參數(shù)。通過(guò)單軸壓縮測(cè)試了非晶合金的力學(xué)性能、用掃描電子顯微鏡（SEM）分析了非晶的斷裂性能為。用電化學(xué)工作站分析研究了元素添加對(duì)非晶腐蝕能力的影響。通過(guò)XRD、TEM實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知,Hf元素的替換,使得ZrTiCuAl非晶... 

【文章來(lái)源】：燕山大學(xué)河北省

【文章頁(yè)數(shù)】：69 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

為晶態(tài)與非晶態(tài)合金冷卻時(shí)體積隨溫度的變化曲線

燕山大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文統(tǒng)晶態(tài)合金的幾倍，而且抗永久變形能力比普通金屬高 2~3 倍。高強(qiáng)度和限使得非晶可以作為一種儲(chǔ)存彈性能極佳的材料[32]。非晶合金的彈性極限合金以及鋼等材料，是金屬材料的幾倍，接近高分子聚合物。非晶合金可體育用品上，Liquidmetal 公司制作的高爾夫擊球頭，能夠?qū)?99%的能量傳，如圖 1-2（a）。美國(guó) NASA 與 Johnson 課題組合作共同研發(fā)出了高硬度、晶合金泡沫材料。利用非晶合金的化學(xué)均勻，內(nèi)部結(jié)構(gòu)均勻連續(xù)，沒(méi)有晶在的特性，在太空中可截留太陽(yáng)風(fēng)高能粒子，可以承受住高能粒子的撞擊航天飛船上的太陽(yáng)風(fēng)采集器。塊體非晶合金同樣可應(yīng)用于軍事方面，最為的材料，其可以增加子彈與裝甲之間的接觸時(shí)間，進(jìn)而消耗子彈本身的能了子彈對(duì)裝甲的沖擊和破壞作用。另外用鋯基非晶合金制作成穿甲彈彈頭類似貧鈾穿甲彈的自銳行為，其穿甲能力超過(guò)鎢合金穿甲彈，有望超過(guò)貧種有潛力的理想材料，如圖 1-2(b)。

另外由于非晶成型制備出的鑄件表面光潔度非常好，粗糙度可級(jí)，符合精密加工的要求，并不需要二次加工，可一次成型。非晶合金的超應(yīng)用前景同樣非常廣闊。（4）優(yōu)良軟磁性能目前，非晶合金應(yīng)用最成熟和最廣泛的是其軟磁性能方面的應(yīng)用。Fe 基、N Co 基非晶合金，不僅電阻率高，而且沒(méi)有晶界的存在，使得非晶的磁疇各向，易被磁化，低矯頑力，其高頻特性也遠(yuǎn)優(yōu)傳統(tǒng)晶態(tài)軟磁材料。非晶合金制條帶材料已經(jīng)應(yīng)用在，各種變壓器、傳感器、等產(chǎn)品上[37]，如圖 1-3 所示。傳統(tǒng)電力工業(yè)中，利用非晶軟磁合金片代替硅鋼片，變壓器的空載損耗降%~80%，極大的降低了能源消耗，被稱為新一代的綠色材料。目前作為軟磁晶合金帶材早已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用[38]。在快速發(fā)展的電子信息領(lǐng)域，如微機(jī)、智能網(wǎng)絡(luò)、通信和工業(yè)自動(dòng)化等等，電子原器件也正朝著高效、節(jié)能、的方向發(fā)展，科技快速發(fā)展對(duì)磁性材料提出了新的要求。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]鐵基軟磁非晶/納米晶合金研究進(jìn)展及應(yīng)用前景[J]. 姚可夫,施凌翔,陳雙琴,邵洋,陳娜,賈薊麗.  物理學(xué)報(bào). 2018(01)
[2]非晶態(tài)物質(zhì)的本質(zhì)和特性[J]. 汪衛(wèi)華.  物理學(xué)進(jìn)展. 2013(05)
[3]穿甲彈彈芯材料的發(fā)展趨勢(shì)研究[J]. 岳明凱,曲家惠.  飛航導(dǎo)彈. 2010(12)
[4]鐵基非晶合金應(yīng)用于電機(jī)鐵芯的優(yōu)勢(shì)及前景[J]. 王立軍,張廣強(qiáng),李山紅,黃書林,周少雄.  金屬功能材料. 2010(05)



本文編號(hào)：3250033