本文關鍵詞：鈷基塊體非晶態(tài)合金的制備及性能研究

  更多相關文章： 鈷基塊體非晶態(tài)合金 Fluxing提純技術 J-Quenching技術 玻璃化形成能力 機械性能

【摘要】：鈷基塊體非晶態(tài)合金具有很多優(yōu)異的物理化學性能,尤其是極高的斷裂強度,例如Co65 xTax B35(x=5~10 at.%)塊體非晶態(tài)合金的斷裂強度達到了合金類的最大斷裂強度5.6~6.0 GPa,使其成為潛在理想的結構材料。但是低的玻璃化形成能力限制了鈷基塊體非晶態(tài)合金的應用和發(fā)展。本論文工作的目的發(fā)展新的鈷基塊體非晶態(tài)合金,具體工作包括以下兩個部分:1)基于一些提高合金玻璃化形成能力的經(jīng)驗準則,通過Fluxing提純技術和J-Quenching技術相結合的方法,我們成功制備了Co80-xMoxP14B6(x=7,9,11 at.%)四元鈷基塊體非晶態(tài)合金,其鈷含量是迄今為止已報道的鈷基塊體非晶態(tài)合金中最高的。結果表明,目前的Co80-xMoxP14B6(x=7,9,11 at.%)合金非晶化臨界尺寸分別為1.0 mm,4.5 mm和1.0 mm。DSC熱力學分析表明,隨著Mo含量的升高,合金的玻璃轉(zhuǎn)變溫度Tg和起始晶化溫度Tx升高,顯示熱穩(wěn)定性增加。壓縮測試的結果表明,隨著Mo含量從7%增加到11%,目前的鈷基塊體非晶合金的斷裂強度由3.3 GPa增加到3.9 GPa,且斷裂強度與玻璃化轉(zhuǎn)變溫度成正相關。磁性測試的結果表明,隨著Mo含量從7%增加到11%,目前的CoMoPC塊體非晶態(tài)合金的飽和磁化強度由0.41 T下降到0.14 T,這可能歸因于Mo和Fe原子之間是反鐵磁性耦合的。2)為了研究類金屬元素對鈷基塊體非晶態(tài)合金玻璃化形成能力以及性能的影響,我們嘗試制備Co71Mo9P14B6,Co71Mo9P14C6和Co71Mo9B9C11三個鈷基塊體非晶態(tài)合金。結果我們成功制備出了臨界直徑為4.5 mm的Co71Mo9P14B6和1.5 mm的Co71Mo9P14C6塊體非晶態(tài)合金,但沒能制備出直徑大于1 mm的Co71Mo9B9C11塊體非晶態(tài)合金,表明這三個鈷基合金的玻璃化形成能力從大到小的順序依次為Co71Mo9P14B6,Co71Mo9P14C6和Co71Mo9B9C11。此外,類金屬元素對鈷基塊體非晶態(tài)合金的性能也有一定的影響。熱力學掃描測試結果顯示,Co71Mo9P14C6塊體非晶態(tài)合金的熱穩(wěn)定性要差于Co71Mo9P14B6,且Co71Mo9P14C6塊體非晶態(tài)合金沒有顯示玻璃轉(zhuǎn)變,而Co71Mo9P14B6則顯示了明顯的玻璃轉(zhuǎn)變。單軸壓縮測試結果表明,Co71Mo9P14C6塊體非晶態(tài)合金的斷裂強度為3.3 GPa,略小于Co71Mo9P14B6的斷裂強度3.8 GPa。磁性能測試結果顯示,Co71Mo9P14C6的飽和磁化強度為0.24 T,略小于Co71Mo9P14B6的飽和磁化強度0.25 T,這可以用電荷轉(zhuǎn)移模型來解釋。
【關鍵詞】：鈷基塊體非晶態(tài)合金 Fluxing提純技術 J-Quenching技術 玻璃化形成能力 機械性能
【學位授予單位】：新疆大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TG139.8
【目錄】：

• 摘要2-4
• Abstract4-9
• 第一章 緒論9-26
• 1.1 非晶態(tài)合金9
• 1.2 塊體非晶態(tài)合金9-14
• 1.2.1 塊體非晶態(tài)合金的性能11-13
• 1.2.3 塊體非晶態(tài)合金的前景13-14
• 1.3 鈷基塊體非晶態(tài)合金的性能及現(xiàn)狀14-15
• 1.4 非晶態(tài)合金合金的形成理論15-19
• 1.4.1 玻璃轉(zhuǎn)變溫度15-16
• 1.4.2 非晶態(tài)合金形成的熱力學16-17
• 1.4.3 非晶態(tài)合金形成的動力學17-19
• 1.5 玻璃化形成能力19-21
• 1.5.1 約化玻璃轉(zhuǎn)變溫度準則19
• 1.5.2 共晶點準則19-20
• 1.5.3 過冷液相區(qū)寬度20
• 1.5.4 ? 參數(shù)20
• 1.5.5 設計具有大玻璃化形成能力合金的經(jīng)驗準則20-21
• 1.6 選題依據(jù)及意義21-22
• 參考文獻22-26
• 第二章 實驗26-34
• 2.1 實驗前期準備26
• 2.1.1 真空裝置的測試26
• 2.1.2 石英管的切割26
• 2.1.3 試管的清洗26
• 2.2 樣品制備26-28
• 2.2.1 試樣合金化26-27
• 2.2.2 合金樣品熔融除雜提純27
• 2.2.3 棒狀樣品制備27-28
• 2.3 初步判斷28
• 2.4 樣品的表征28-31
• 2.4.1 結構測試XRD (X射線粉末衍射)28-29
• 2.4.2 樣品的熱分析DSC (差示掃描量熱法)29-30
• 2.4.3 樣品密度的測定30
• 2.4.4 機械性能測試30-31
• 2.4.5 軟磁性能測試31
• 2.5 非晶態(tài)合金的主要制備方法31-33
• 2.5.1 電弧熔煉吸鑄法31
• 2.5.2 J-Quenching技術31-33
• 參考文獻33-34
• 第三章 四元鈷基塊體非晶態(tài)合金的制備及性能研究34-44
• 3.1 引言34-35
• 3.2 實驗35
• 3.3 結果和討論35-41
• 3.4 結論41-42
• 參考文獻42-44
• 第四章 類金屬對鈷基塊體非晶態(tài)合金玻璃化形成能力及性能的影響44-50
• 4.1 引言44-45
• 4.2 實驗45
• 4.3 結果和討論45-48
• 4.4 結論48-49
• 參考文獻49-50
• 第五章 結論與展望50-52
• 5.1 主要結論50-51
• 5.2 存在的問題與展望51-52
• 附錄52-53
• 致謝53-54

【共引文獻】

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本文編號：630980