本文關(guān)鍵詞：Cu-Zr-Ag系合金非晶形成及結(jié)構(gòu)研究　出處：《山東大學》2015年碩士論文　論文類型：學位論文

  更多相關(guān)文章： (CuZr)_(100-x)Ag_x體系 非晶形成能力 二十面體團簇 中程有序結(jié)構(gòu) 分子動力學模擬

【摘要】：Cu-Zr二元非晶態(tài)合金由于其低廉的價格和優(yōu)異的機械性能等,在非晶合金領(lǐng)域具有重要的研究價值和應用前景。向其中添加Ag元素,可提高合金的非晶形成能力。我們在前人工作的基礎(chǔ)上,本文以Cu-Zr-Ag合金系為研究對象,基于EAM作用勢,采用分子動力學模擬的方法,研究了成分變化對兩種體系非晶形成能力的影響,并對非晶的結(jié)構(gòu)進行探討,得到如下結(jié)果：在Cu_(100-x)Zr_x (x=8-83)體系中,近共晶成分非晶合金的非晶形成能力高于遠離共晶成分的非晶合金。在近共晶成分中,Cu-Zr原子間具有更強的相互作用,形成了大量以Cu元素為中心的二十面體團簇,該團簇通過交錯連接形成了短程序和中程序團簇結(jié)構(gòu),限制了原子的遷移,從而提高了非晶形成能力。在(CuZr)_(100-x)Ag_x (x=0、10、20、30)合金系中,隨Ag含量增加,非晶形成能力先升高后下降,并在Cu_40Zr_40Ag_20合金成分處達到最大值。對比分析CU_50Zr_50與Ct_40Zr_40Ag_20兩種合金的結(jié)構(gòu)參數(shù),后者的三種偏偶分布函數(shù)的主峰峰值均較高,化學短程序參數(shù)αCuzr和αZrCu值均為負值且值較小,異類原子間的相互作用更加強烈,總配位數(shù)CNtotal更接近形成二十面體結(jié)構(gòu)的理論值(12),序參數(shù)W6更加接近二十面體序參數(shù)的理論值(0.169754)。這些結(jié)構(gòu)參數(shù)上的優(yōu)勢促使Cu_40Zr_40Ag_20非晶合金含有具有更多數(shù)量的二十面體,大量的二十面體通過點連接、線連接、面連接及體連接等方式相互交織,形成更為緊湊的短程序二十面體團簇結(jié)構(gòu)與中程序二十面體團簇結(jié)構(gòu),妨礙了原子的移動與重排,阻礙了晶體結(jié)構(gòu)的形成,促進了非晶結(jié)構(gòu)的形成。在所有偏結(jié)構(gòu)因子中,ScuZr(Q)具有最高主峰峰值,Cu元素和Zr元素具有負混合焓值(-23kJ/mol); SZrAg(Q)顯現(xiàn)次高峰值,兩元素之間也為負混合焓(-20kJ/mol)且混合焓的絕對值較小,這些均體現(xiàn)了異類原子間強烈的相互作用。SCuZr(Q)、SZrAg(Q)、SAgAg(Q)在主峰前的低谷是原子形成最近鄰的標志。而ScuCu(Q),SCuAg(Q)和SZrZr(Q)在主峰前的小預峰說明原子間無法形成最近鄰。在Cu_xZr_(80-x)Ag_20(x=10、15、20、25、30)合金系中,Cu_40Zr_40Ag_20合金表現(xiàn)出最好的非晶形成能力。對比分析Cu30Zr50Ag20與Cu_40Zr_40Ag_20兩種合金的結(jié)構(gòu)參數(shù),后者在最近鄰原子間距、化學短程序參數(shù)αCuzr、總配位數(shù)、二十面體數(shù)、二十面體短程序團簇和中程序團簇的致密度等方面均顯示了非晶結(jié)構(gòu)形成的優(yōu)勢。此外,在六種偏偶分布函數(shù)中,gAgAg(r)具有最高的第一峰,化學短程序參數(shù)αAgAg為負值,結(jié)構(gòu)因子SAgAg(Q)的主峰前的低Q處出現(xiàn)明顯的低谷,在Cu4oZ合金結(jié)構(gòu)中,確實存在大量的Ag原子通過相互交織連接的方式聚在一起,中間避開了Cu原子和Zr原子。這是由于Cu-Ag之間存在正混合焓,使得Ag原子和Cu原子無法形成最近的鄰關(guān)系。
【學位授予單位】：山東大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TG139.8

【相似文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 張勇;周云軍;陳國良;;快速發(fā)展中的高熵溶體合金[J];物理;2008年08期

2 梁秀兵;魏敏;程江波;張偉;徐濱士;;高熵合金新材料的研究進展[J];材料工程;2009年12期

3 郭娜娜;孫宏飛;牛占蕊;朱海云;李忠麗;;優(yōu)異特性的集合體——多主元高熵合金[J];新材料產(chǎn)業(yè);2011年01期

4 H·W·羅森伯格,吳之樂;鈦的合金化理論與實踐[J];稀有金屬合金加工;1973年S1期

5 謝自能;熊易芬;;Au-Pd-Fe-Al合金的電阻變化特性[J];貴金屬;1981年01期

6 Б.А.Колачев,王國宏;論鈦合金的合金系[J];稀有金屬材料與工程;1985年01期

7 張陟;;捔-鋰系合金最近的開發(fā)動向[J];材料導報;1989年02期

8 劉世程,浜口由和,桑野壽;Fe-Cr-Mo,Fe-Cr-W合金中的過渡R相[J];金屬學報;1990年06期

9 秦敬玉,邊秀房,王偉民,S.I.Sijusarenko,徐昌業(yè),馬家驥;鋁鐵合金熔體的微觀多相結(jié)構(gòu)[J];中國科學E輯:技術(shù)科學;1998年02期

10 王玲玲,黃維清,鄧輝球,李小凡,唐黎明,趙立華;準晶合金形成規(guī)律的探討[J];稀有金屬材料與工程;2003年11期

相關(guān)會議論文 前10條

1 郭偉;梁秀兵;陳永雄;王林磊;;高熵合金的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[A];2011年全國青年摩擦學與表面工程學術(shù)會議論文集[C];2011年

2 李宏祥;呂昭平;王善林;李承熏;;工業(yè)原材料制備的塊體非晶鋼合金的形成能力及性能研究[A];2008中國鑄造活動周論文集[C];2008年

3 朱志光;張勇;;TiZrNb系高熵合金的組織結(jié)構(gòu)和力學性能[A];2011中國材料研討會論文摘要集[C];2011年

4 張志;王朝龍;余東滿;陳春玲;;快速凝固法制備釹基合金磁性材料[A];第八屆21省（市、自治區(qū)）4市鑄造學術(shù)年會論文集[C];2006年

5 鄭炳銓;馮以盛;陳士仁;;非共晶感溫合金的熔斷溫度[A];首屆中國功能材料及其應用學術(shù)會議論文集[C];1992年

6 李宏祥;呂昭平;王善林;李承熏;;塊體非晶鋼合金的研究應用現(xiàn)狀與展望[A];2009中國鑄造活動周論文集[C];2009年

7 張玉平;張津徐;吳建生;梅品修;;Cu-Mn-Zn系合金的色度研究[A];第十屆全國相圖學術(shù)會議論文集[C];2000年

8 尹付成;蘇旭平;張平;李智;;Pr-Al合金系的熱力學模型[A];2000年材料科學與工程新進展（下）——2000年中國材料研討會論文集[C];2000年

9 馬麗娜;王蓉;郭可信;;急冷合金Al_5Ir中準晶態(tài)的研究[A];第五次全國電子顯微學會議論文摘要集[C];1988年

10 莊應烘;;銅基C_u-C_o-C_r-S_i電極合金的研究[A];中國電子學會生產(chǎn)技術(shù)分會第五屆金屬材料及熱處理年會論文集（一）[C];1994年

相關(guān)重要報紙文章 前2條

1 楊燕群;謝佑卿：探尋合金“類基因”序列的征程[N];科技日報;2005年

2 夏德宏;鎂合金的冶金特性與合金化原理[N];中國有色金屬報;2011年

相關(guān)博士學位論文 前10條

1 宋西貴;合金熔體脆性的廣義性研究[D];山東大學;2009年

2 鄧輝球;二元合金系表面聚集的計算機模擬研究[D];湖南大學;2001年

3 王玉青;合金熔體的黏滯特性研究[D];山東大學;2007年

4 白延文;合金熔體局域結(jié)構(gòu)及其遺傳性研究[D];山東大學;2014年

5 余瑾;合金熔體電子傳輸性質(zhì)的溫度行為及其與凝固相關(guān)性研究[D];合肥工業(yè)大學;2009年

6 劉心筆;系統(tǒng)合金科學在Au-Cu合金系中的應用[D];中南大學;2010年

7 雷奕;從穩(wěn)定準晶制備非晶[D];大連理工大學;2003年

8 蔡安輝;合金玻璃形成能力表征與預測以及塊體金屬玻璃的制備[D];東南大學;2005年

9 王海燕;遠離平衡條件下Fe-Si合金的結(jié)構(gòu)演化及β-FeSi_2相的形成[D];燕山大學;2005年

10 余方新;Au-Cu合金系的系統(tǒng)研究[D];中南大學;2005年

相關(guān)碩士學位論文 前10條

1 朱建波;高熵合金的制備及合金元素對組織與性能的影響[D];吉林大學;2013年

2 魏文博;Mg-10%Ca-6%Zn合金力學及腐蝕性能研究[D];長安大學;2015年

3 丁婷婷;Al、Cu含量對高熵合金組織及性能的影響[D];沈陽理工大學;2015年

4 李浩;Al-Cu和Al-Ni二元合金系的液態(tài)結(jié)構(gòu)研究[D];山東大學;2015年

5 孟苓苓;Cu-Zr-Ag系合金非晶形成及結(jié)構(gòu)研究[D];山東大學;2015年

6 齊玉;Cu-Co液相分離型合金熔體表征及凝固過程研究[D];山東大學;2015年

7 尚秉綱;Co及Nb添加對Cu-Zr-Al非晶復合材料微觀組織及力學性能影響[D];哈爾濱工業(yè)大學;2015年

8 李亞峰;多組元高熵合金的制備與性能[D];武漢科技大學;2009年

9 杜艷艷;多主元合金的微結(jié)構(gòu)及性能研究[D];大連理工大學;2011年

10 郭麗君;合金液態(tài)結(jié)構(gòu)及其變化規(guī)律的研究[D];合肥工業(yè)大學;2002年

，

本文編號：1320020