工業(yè)純?cè)现苽涞蔫F基金屬玻璃及其性能研究
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【摘要】：非晶態(tài)合金,亦稱金屬玻璃,具有長(zhǎng)程無序、短程有序的原子結(jié)構(gòu)特點(diǎn),表現(xiàn)出優(yōu)異的物理性能和化學(xué)性能。其中,電磁特性優(yōu)異的鐵基非晶合金,作為鐵芯材料以廣泛應(yīng)用于電子元器件及電力設(shè)備變壓器的生產(chǎn)和制造。鐵基非晶合金制造成本低廉、應(yīng)用過程能耗極低,是一種極具開發(fā)價(jià)值與應(yīng)用前景的綠色節(jié)能材料。但是,經(jīng)過幾十年的科研探索,鐵基非晶合金的玻璃形成形成能力仍然較低,非晶合金的最大尺寸只有十幾毫米,而性能優(yōu)異并能在實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用的鐵基非晶合金商業(yè)產(chǎn)品幾乎全部為薄帶狀,且厚度僅限幾十微米。因此,打破鐵基非晶合金玻璃形成能力較低與產(chǎn)品形貌單一的瓶頸,探索并開發(fā)出成本低廉、玻璃形成能力較高和性能優(yōu)異的鐵基非晶合金,對(duì)于理解非晶合金的形成機(jī)理,加速鐵基非晶合金產(chǎn)品的商品化和拓寬其應(yīng)用領(lǐng)域具有重要意義。本文通過合理的成分設(shè)計(jì),使用了大量廉價(jià)工業(yè)純?cè)?通過廉價(jià)海綿鈦的使用取代了(Fe71.2B24Y4.8)96Nb4初始合金中貴重金屬Nb元素,成功開發(fā)出成分為(Fe71.2B24Y4.8)96Nb4-xTix(x=0,1,2,3,4)的新型鐵基金屬玻璃體系,在降低初始合金制備成本的同時(shí)明顯提高了合金的玻璃形成能力。通過分析研究得到以下結(jié)論：成分為(Fe71.2B24Y4.8)96Nb4-xTix(x=0,1,2,3,4)的鐵基非晶合金熱力學(xué)性能分析表明,Ti元素的添加可以明顯提高體系的玻璃形成能力。當(dāng)Ti元素含量從從0 at.%增加到4 at.%時(shí),完全非晶態(tài)樣品的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg,晶化溫度Tx均呈現(xiàn)出先上升后下降的趨勢(shì),且當(dāng)Ti元素含量x=2 at.%時(shí),名義成分為(Fe71.2B24Y4.8)96NB2Ti2的合金表現(xiàn)出最大玻璃形成能力,成功制備出最大直徑為6mm的完全非晶態(tài)圓柱狀鑄態(tài)樣品,同時(shí)具有體系中最大的過冷液相區(qū)寬度ΔTx=103K,最大的約化玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Trg=0.608以及最大的參數(shù)7=0.423。隨著該合金體系中Ti元素含量的不斷增加,合金的完全非晶態(tài)樣品的飽和磁化強(qiáng)度Ms整體呈現(xiàn)下降趨勢(shì),樣品的矯頑力Hc受到外界因素影響較多而變化更為復(fù)雜。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明,該體系非晶態(tài)合金的飽和磁化強(qiáng)度Ms和矯頑力Hc與合金的玻璃形成能力GFA之間并無直接聯(lián)系。同時(shí)我們發(fā)現(xiàn),使用不同工藝制備的名義成分為(Fe71.2B24Y4.8)96Nb2Ti2的鐵基非晶薄帶(冷卻速率高)和塊體金屬玻璃(冷卻速率低),受冷卻速率影響合金內(nèi)部形成了不同的磁疇結(jié)構(gòu),薄帶狀非晶合金的飽和磁化強(qiáng)度較塊體略大且矯頑力大幅降低,表現(xiàn)出更為優(yōu)異的軟磁性能。另外,壓縮力學(xué)性能測(cè)發(fā)現(xiàn),Fe-B-Y-Nb-Ti五元金屬玻璃體系表現(xiàn)出較高的壓縮斷裂強(qiáng)度σf≥ 3000MPa,且(Fe71.2B24Y4.8)96Nb2Ti2金屬玻璃壓縮斷裂強(qiáng)度達(dá)3400MPa,顯微硬度值Hv0.1=1208。上述結(jié)果表明,本文開發(fā)出的新型鐵基塊體金屬玻璃成本低廉、物理性能優(yōu)異,具有很好的商業(yè)應(yīng)用前景。
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TG139.8
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1 美君;;金屬玻璃[J];建材發(fā)展導(dǎo)向;2009年01期
2 李兵;;玻璃金屬和金屬玻璃[J];金屬世界;2010年06期
3 肖九梅;;探究前途無量的金屬玻璃新型材料[J];現(xiàn)代技術(shù)陶瓷;2013年04期
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7 馮本政;金屬玻璃的穩(wěn)定性[J];稀有金屬材料與工程;1986年06期
8 劉讓蘇;;金屬玻璃——金屬王國(guó)中的新秀[J];湖南有色金屬;1988年02期
9 曹標(biāo),陳振華,黃培云;金屬玻璃的結(jié)構(gòu)馳豫[J];材料導(dǎo)報(bào);1998年06期
10 ;一種新材料 金屬玻璃[J];中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品精選;1999年10期
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1 水嘉鵬;劉軍民;王玉林;;金屬玻璃的彈性模量和動(dòng)態(tài)粘度[A];內(nèi)耗與超聲衰減——第三次全國(guó)固體內(nèi)耗與超聲衰減學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];1991年
2 張新建;陳旭;;塊狀金屬玻璃疲勞的研究進(jìn)展[A];第十四屆全國(guó)疲勞與斷裂學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2008年
3 官可洪;曹玉梁;支起錚;郭恩霖;;鐵基金屬玻璃的熱磁特性[A];首屆中國(guó)功能材料及其應(yīng)用學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];1992年
4 李繼承;陳小偉;;金屬玻璃及其復(fù)合材料的壓縮剪切試驗(yàn)研究進(jìn)展[A];第十屆全國(guó)沖擊動(dòng)力學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議論文摘要集[C];2011年
5 蔣敏強(qiáng);戴蘭宏;江峰;;金屬玻璃斷裂的韌脆轉(zhuǎn)變機(jī)理[A];第16屆全國(guó)疲勞與斷裂學(xué)術(shù)會(huì)議會(huì)議程序冊(cè)[C];2012年
6 劉凱欣;劉偉東;葉林茂;;高速?zèng)_擊載荷下金屬玻璃的力學(xué)特性研究[A];中國(guó)力學(xué)大會(huì)——2013論文摘要集[C];2013年
7 何怡貞;;金屬玻璃在玻璃轉(zhuǎn)變溫區(qū)的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性——預(yù)晶化與相分離[A];內(nèi)耗與超聲衰減——第三次全國(guó)固體內(nèi)耗與超聲衰減學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];1991年
8 戴蘭宏;;探索大塊金屬玻璃剪切帶起源[A];慶祝中國(guó)力學(xué)學(xué)會(huì)成立50周年暨中國(guó)力學(xué)學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)大會(huì)’2007論文摘要集（上）[C];2007年
9 潘正堂;;熱可塑鎂基塊狀金屬玻璃之微成型功能性研究[A];2010年第四屆微納米海峽兩岸科技暨納微米系統(tǒng)與加工制備中的力學(xué)問題研討會(huì)摘要集[C];2010年
10 張海峰;張慶生;胡壯麒;;銅基塊狀非晶制備與性能[A];2004年中國(guó)材料研討會(huì)論文摘要集[C];2004年
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1 通訊員 劉萌萌 郭娜 特約記者 高景田;勝芳：打造全國(guó)最大金屬玻璃家具產(chǎn)業(yè)基地[N];廊坊日?qǐng)?bào);2008年
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5 ;中科院成功制備微納米金屬玻璃纖維[N];中國(guó)技術(shù)市場(chǎng)報(bào);2011年
6 中科院物理所研究員 汪衛(wèi)華;金屬玻璃[N];光明日?qǐng)?bào);2012年
7 ;新型金屬玻璃在美車研制成功[N];今日信息報(bào);2005年
8 張樂;浙江大學(xué)研制成功大規(guī)格新型金屬玻璃[N];大眾科技報(bào);2007年
9 張樂;我國(guó)研制成功大規(guī)格新型金屬玻璃[N];中國(guó)有色金屬報(bào);2007年
10 陳捷邋劉茜 記者 束洪福;金屬玻璃能“感知冷暖”[N];科技日?qǐng)?bào);2008年
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1 劉秀茹;快速增壓法制備大塊金屬玻璃及金屬玻璃的高壓相變研究[D];西南交通大學(xué);2007年
2 曾橋石;金屬玻璃在壓力下多形態(tài)的研究[D];浙江大學(xué);2010年
3 楊亮;金屬玻璃原子結(jié)構(gòu)的同步輻射研究[D];浙江大學(xué);2007年
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6 姜清奎;新型金屬玻璃及薄膜的制備及性能研究[D];浙江大學(xué);2012年
7 羅靈杰;團(tuán)簇加連接原子模型的修正及其在金屬玻璃和共晶合金成分解析中的應(yīng)用[D];大連理工大學(xué);2013年
8 魯志斌;金屬玻璃的塑性變形、玻璃轉(zhuǎn)變以及對(duì)玻璃轉(zhuǎn)變溫度的預(yù)測(cè)[D];蘭州大學(xué);2009年
9 徐遠(yuǎn)麗;室溫軋制變形對(duì)金屬玻璃結(jié)構(gòu)和性能的影響[D];蘭州大學(xué);2011年
10 樓鴻波;大塊無序金屬的設(shè)計(jì)以及高溫高壓誘導(dǎo)其結(jié)構(gòu)演變的研究[D];浙江大學(xué);2013年
，本文編號(hào)：1270893
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