基于"團(tuán)簇+連接原子"局域結(jié)構(gòu)模型,從團(tuán)簇內(nèi)部和團(tuán)簇間原子的關(guān)聯(lián)作用出發(fā),分析非晶合金的局域結(jié)構(gòu)與非晶合金玻璃化轉(zhuǎn)變、形成能力、熱穩(wěn)定性和力學(xué)性能之間的關(guān)系。并通過分析模型結(jié)構(gòu)中微合金化元素的占位及其對(duì)周圍原子關(guān)聯(lián)作用的影響,理解非晶合金的微合金化機(jī)理。結(jié)果表明,團(tuán)簇內(nèi)部原子的關(guān)聯(lián)作用對(duì)非晶合金的熱穩(wěn)定性有較大影響,而非晶合金的玻璃化轉(zhuǎn)變、形成能力和力學(xué)性能主要受到團(tuán)簇間原子關(guān)聯(lián)作用影響。并以Si合金化Fe-B二元非晶合金及前過渡元素（Zr、Hf、Nb或Ta）和稀土元素（Y、Ce、Pr、Nd、Sm、Gd或Dy）微合金化Fe-B-Si三元非晶合金對(duì)所提理論進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,兩者吻合較好。該研究為理解非晶合金的局部結(jié)構(gòu)-性能關(guān)聯(lián)和微合金化元素作用機(jī)理提供了新思路。 

【文章來源】：金屬學(xué)報(bào). 2020,56(11)北大核心EISCICSCD

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【部分圖文】：

非晶合金的“團(tuán)簇+連接原子”局域結(jié)構(gòu)模型

在非晶合金的“團(tuán)簇+連接原子”局域結(jié)構(gòu)模型中，可定義2類原子的近程關(guān)聯(lián)作用，分別為：團(tuán)簇內(nèi)部原子關(guān)聯(lián)作用(intra-cluster correlation)和團(tuán)簇間原子關(guān)聯(lián)(inter-cluster correlation)。團(tuán)簇內(nèi)部原子關(guān)聯(lián)由團(tuán)簇中心原子與殼層原子之間的關(guān)聯(lián)作用構(gòu)成，而團(tuán)簇間原子關(guān)聯(lián)由相鄰團(tuán)簇之間殼層原子與殼層原子及連接原子與團(tuán)簇殼層原子之間的關(guān)聯(lián)作用構(gòu)成，見圖2a。團(tuán)簇內(nèi)部原子關(guān)聯(lián)作用較強(qiáng)，而團(tuán)簇間原子關(guān)聯(lián)作用相對(duì)較弱[22,23]。2.1 原子關(guān)聯(lián)作用與非晶合金玻璃轉(zhuǎn)變溫度(Tg)的關(guān)系

圖5給出了直徑(D)為1.0 mm的[Si-B2Fe8]Fe和[Si-B2Fe7.6RE0.4]Fe樣品及非晶形成臨界直徑(Dc)樣品[Si-B2Fe7.6ETM0.4]Fe的XRD譜�？梢姡現(xiàn)e-B-Si及RE微合金化樣品均不能形成塊體非晶合金(圖5a)，但可形成條帶非晶樣品。ETM微合金化樣品可形成Dc為1.0～2.5 mm的棒狀塊體非晶合金[29,43～45]，見圖5b。表明RE微合金化元素的加入并沒有提升樣品的GFA，而ETM微合金化元素的加入大幅提升了樣品的GFA。圖6給出了非晶條帶樣品的DSC曲線，通過分析DSC曲線可獲得非晶合金的Tg和Tx，總結(jié)結(jié)果見表1。從表1可知，在RE微合金化的非晶合金中沒有觀察到Tg，但非晶合金的Tx得到大幅提升。在ETM微合金化的非晶合金中可觀察到明顯的Tg,Tx也得到提升。圖6[Si-B2Fe8]Fe、[Si-B2Fe7.6RE0.4]Fe和[Si-B2Fe7.6ETM0.4]Fe非晶條帶樣品的DSC曲線

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Fe-B-Si-Nb塊體非晶合金的成分設(shè)計(jì)與優(yōu)化[J]. 耿遙祥,王英敏,羌建兵,董闖,汪海斌,特古斯.  金屬學(xué)報(bào). 2016(11)
[2]基于團(tuán)簇+連接原子模型的Fe-B-Si-Ta塊體非晶合金的成分設(shè)計(jì)[J]. 耿遙祥,韓凱明,王英敏,羌建兵,王清,董闖,張貴鋒,特古斯,HAüSSLER Peter.  金屬學(xué)報(bào). 2015(08)



本文編號(hào)：3616897