發(fā)布時間：2017-07-14 18:20

  本文關(guān)鍵詞：幾種液態(tài)金屬熱膨脹行為的研究

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【摘要】：自1960年首次發(fā)現(xiàn)Au-Si金屬玻璃以來,為了了解影響玻璃形成能力的內(nèi)在因素以及探尋大塊金屬玻璃以適用于工業(yè)應(yīng)用,科研工作者們付出了巨大的努力,同時也提出了一系列的準則與參數(shù)來衡量金屬玻璃的形成能力,例如原子堆積密度、Inoue經(jīng)驗原則、約化玻璃轉(zhuǎn)變溫度、過冷液相區(qū)大小和γ參數(shù)等等。然而,到目前為止,只有少數(shù)工作是從合金熔體性質(zhì)方面來研究影響金屬玻璃形成能力的內(nèi)在因素,主要是由于在高溫時難以避免金屬樣品的氧化。因此,本文嘗試利用NETSCH DIL402C熱膨脹儀與自制的樣品架測量La62Al14Cu24(S-1)和 La62Al14(Cu5/6Ag1/6)14Ni5Co5(S-2) (臨界尺寸分別為4mm和20mm直徑)以及Zr基金屬玻璃(Zr46Cu46Al8,Zr46(Cu5/6Agl1/6)46Al8和Zr46Cu30.14Ag8.36Al8Be7.5,其臨界尺寸分別為8mm,20mm和73mm)這兩種體系金屬玻璃在高溫液態(tài)時的膨脹行為與密度變化,以探尋它們與玻璃形成能力之間的關(guān)系。同時我們也利用這種手段研究了Ga70Bi30在液態(tài)時的膨脹行為。獲得了以下主要結(jié)論：1)鑭基樣品S-1與S-2在850K至1273K溫度范圍內(nèi),其長度變化率與溫度的關(guān)系分別膨脹系數(shù)與溫度的關(guān)密度與溫度的關(guān)系分別為通過對這些數(shù)據(jù)的分析與討論,在該液態(tài)范圍內(nèi),樣品S-1的膨脹系數(shù)始終大于而密度始終小于樣品S-2。因此,我們認為強金屬玻璃形成能力主要歸因于更為密集的原子堆積以及較小原子運動能力而導(dǎo)致了較差的原子遷移能力。2)得到三種Zr基金屬玻璃樣品Zr46Cu46A18、Zr46(Cu5/6Ag1/6)46Al8、 Zr46Cu30.14Ag8.36Al8Be7.5非晶固態(tài)時的膨脹系數(shù)分別為(1.33±0.005)×10-5 K-1,(1.145±0.003)×10-5 K-1和(1.164±0.005)×10-s K-1,在晶態(tài)時的膨脹系數(shù)分別為(0.964±0.005)×10-5 K-1,(1.021±0.002)×10-5 K-1,(1.102±0.003)×10-5 K-1。并且發(fā)現(xiàn)該方法不能夠測量Zr基金屬玻璃在高溫液態(tài)時的熱膨脹性能,可能主要是由于Zr基金屬玻璃與氧化鋁陶瓷的浸潤性比較大,造成液態(tài)熔體容易滲出陶瓷樣品架。3)利用此種測量手段,研究了Ga70Bi30在500K至1300K溫度范圍內(nèi)的膨脹行為。研究結(jié)果表明在500K至560K溫度段內(nèi),其長度變化率并不是一條直線,而是一條向上凸起的曲線,這主要是由于在該溫度段內(nèi),Ga70Bi30并不是單一的液相,而是存在著兩個不同的液相。600K至1070K溫度范圍內(nèi),熱脹系數(shù)為在1170K至1300K溫度范圍內(nèi),其熱膨脹系數(shù)增大為(表明Ga70Bi30液態(tài)金屬在1080K時可能存在著一個液-液相轉(zhuǎn)變。
【關(guān)鍵詞】：金屬玻璃 玻璃形成能力 膨脹 密度 La-基 Zr-基 Ga_(70)Bi_(30)
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TG139.8
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-11
• 第一章 緒論11-27
• 1.1 金屬玻璃的概念11
• 1.2 金屬玻璃的發(fā)展歷史11-12
• 1.3 金屬玻璃的制備方法12-17
• 1.3.1 電弧熔煉13-14
• 1.3.2 吸鑄法14
• 1.3.3 吹鑄法14-15
• 1.3.4 單輥甩帶法15-16
• 1.3.5 澆鑄法16-17
• 1.5 金屬玻璃的形成17-19
• 1.5.1 金屬玻璃形成的經(jīng)驗原則18-19
• 1.6 玻璃形成能力的判據(jù)19-20
• 1.7 金屬玻璃的表征20
• 1.7.1 X射線衍射(XRD)20
• 1.7.2 金屬玻璃的熱力學(xué)表征20
• 1.8 金屬玻璃熔體的性質(zhì)20-21
• 1.9 金屬玻璃熔體的密度和膨脹21-27
• 1.9.1 Archimedean法22
• 1.9.2 密度計法22-23
• 1.9.3 最大氣泡法23-24
• 1.9.4 γ射線法24
• 1.9.5 膨脹儀法測熔體密度24-27
• 第二章 La-Al-Cu與La-Al-Cu-Ag-Ni-Co液態(tài)性能與其玻璃形成能力的關(guān)系27-41
• 2.1 引言27
• 2.2 實驗27-29
• 2.3 實驗結(jié)果29-34
• 2.3.1 S-1和S-2的DSC曲線圖與玻璃形成能力的差異29-30
• 2.3.2 Sn在固態(tài)時的膨脹系數(shù)以及在液態(tài)時的膨脹系數(shù)與密度30-31
• 2.3.3 La-Al-Cu(S-1)與La-Al-Cu-Ag-Ni-Co(S-2)的膨脹曲線與密度31-32
• 2.3.4 氧化對本實驗影響的評估32-34
• 2.4 實驗結(jié)果的討論與分析34-39
• 2.4.1 樣品S-1與樣品S-2液態(tài)時的長度變化率與膨脹系數(shù)34-36
• 2.4.2 樣品S-1與樣品S-2液態(tài)時的密度36-38
• 2.4.3 熱膨脹系數(shù)與玻璃形成能力的關(guān)系38-39
• 2.5 本章小結(jié)39-41
• 第三章 Zr基金屬玻璃的液態(tài)性能41-49
• 3.1 引言41
• 3.2 實驗41-42
• 3.3 實驗結(jié)果與討論和分析42-46
• 3.3.1 S-1和S-2以及S-3的DSC曲線圖與玻璃形成能力的差異42-43
• 3.3.2 樣品S-1,S-2和S-3樣品的膨脹曲線43
• 3.3.3 樣品S-1,S-2和S-3樣品在固態(tài)時的膨脹行為43-46
• 3.3.4 樣品S-1,S-2和S-3樣品在液態(tài)時膨脹行為的分析與討論46
• 3.4 本章小結(jié)46-49
• 第四章 Ga_(70)Bi_(30)合金液態(tài)膨脹行為的研究49-57
• 4.1 引言49
• 4.2 實驗49-51
• 4.3 實驗結(jié)果與討論51-55
• 4.3.1 Ga-Bi二元合金相圖51
• 4.3.2 Ga_(70)Bi_(30)金屬熱膨脹行為的測量51-53
• 4.3.3 Ga_(70)Bi_(30)在液態(tài)時的膨脹行為53-55
• 4.4 本章小結(jié)55-57
• 第五章 總結(jié)57-59
• 5.1 結(jié)論57-58
• 5.2 展望58-59
• 參考文獻59-65
• 致謝65-67
• 個人簡歷67-69
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的論文與取得的其他研究成果69

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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

4 高逸群;崔汝儉;廖宗堯;馮棕;熊章壁;王中良;李煥仙;劉雄;鄭福前;;金屬玻璃粘度的測量方法[J];貴金屬;1981年04期

5 譚慶麟;高逸群;陸志輝;劉雄;;金屬玻璃的反玻璃度及其應(yīng)用[J];云南化工技術(shù);1981年04期

6 高逸群;崔汝儉;廖中堯;鄭福前;;金屬玻璃粘度的測量[J];貴金屬;1982年04期

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——金屬王國中的新秀[J];湖南有色金屬;1988年02期

9 曹標,陳振華,黃培云;金屬玻璃的結(jié)構(gòu)馳豫[J];材料導(dǎo)報;1998年06期

10 ;一種新材料 金屬玻璃[J];中國新技術(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態(tài)粘度[A];內(nèi)耗與超聲衰減——第三次全國固體內(nèi)耗與超聲衰減學(xué)術(shù)會議論文集[C];1991年

2 張新建;陳旭;;塊狀金屬玻璃疲勞的研究進展[A];第十四屆全國疲勞與斷裂學(xué)術(shù)會議論文集[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];首屆中國功能材料及其應(yīng)用學(xué)術(shù)會議論文集[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研究進展[A];第十屆全國沖擊動力學(xué)學(xué)術(shù)會議論文摘要集[C];2011年

5 蔣敏強;戴蘭宏;江峰;;金屬玻璃斷裂的韌脆轉(zhuǎn)變機理[A];第16屆全國疲勞與斷裂學(xué)術(shù)會議會議程序冊[C];2012年

6 劉凱欣;劉偉東;葉林茂;;高速沖擊載荷下金屬玻璃的力學(xué)特性研究[A];中國力學(xué)大會——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——第三次全國固體內(nèi)耗與超聲衰減學(xué)術(shù)會議論文集[C];1991年

8 戴蘭宏;;探索大塊金屬玻璃剪切帶起源[A];慶祝中國力學(xué)學(xué)會成立50周年暨中國力學(xué)學(xué)會學(xué)術(shù)大會’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年中國材料研討會論文摘要集[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：打造全國最大金屬玻璃家具產(chǎn)業(yè)基地[N];廊坊日報;2008年

2 節(jié)浩;新型金屬玻璃在美國研制成功[N];中國建材報;2009年

3 劉霞;美發(fā)明處理金屬玻璃新方法[N];科技日報;2011年

4 王小龍;美制造出單晶體結(jié)構(gòu)金屬玻璃[N];科技日報;2011年

5 ;中科院成功制備微納米金屬玻璃纖維[N];中國技術(shù)市場報;2011年

6 中科院物理所研究員 汪衛(wèi)華;金屬玻璃[N];光明日報;2012年

7 ;新型金屬玻璃在美車研制成功[N];今日信息報;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;2007年

9 張樂;我國研制成功大規(guī)格新型金屬玻璃[N];中國有色金屬報;2007年

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7 羅靈杰;團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

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1 薛榮潔;金屬玻璃的密度與缺陷研究[D];合肥工業(yè)大學(xué);2014年

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7 魏孔庭;金屬玻璃中自由體積的研究[D];蘭州大學(xué);2013年

8 李永飛;后過渡族金屬—前過渡族金屬型金屬玻璃在玻璃化轉(zhuǎn)變溫度以下的晶化行為[D];大連理工大學(xué);2014年

9 張倫勇;熔體抽拉金屬玻璃纖維基本工藝規(guī)律[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2007年

10 潘曉斐;金屬玻璃及其復(fù)合材料的變形與斷裂行為[D];天津大學(xué);2006年

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