本文關(guān)鍵詞：CuZr基非晶合金的電子輸運(yùn)性質(zhì)與熔體狀態(tài)相關(guān)性的研究

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【摘要】：非晶合金由于具備優(yōu)異的機(jī)械性能、耐腐蝕性能和電磁性能而受到廣泛關(guān)注。非晶合金是通過快速冷卻制備,其結(jié)構(gòu)組織通常被認(rèn)為是母合金熔體的“凍結(jié)”。所以以母合金熔體為切入點來研究其結(jié)構(gòu)變化對非晶合金的形成和性能的影響有重大意義。本文借助DSC和電阻法測試,并通過XRD衍射圖像標(biāo)定不同晶化階段各析出相,同時利用透射掃描電鏡系統(tǒng)地研究了熔體溫度對非晶合金的結(jié)構(gòu)、形成能力及晶化行為的影響。本工作所得結(jié)論總結(jié)如下：(1)對Cu_(50)Zr_(50)和Cu_(36)Zr_(48)Al_8Ag_8非晶薄帶進(jìn)行不同升溫速率的DSC測試表明各特征溫度(Tg、Tx、Tp)均隨著升溫速率的提高表現(xiàn)出明顯的動力學(xué)行為。利用Kissinger方程計算得到玻璃轉(zhuǎn)變和晶化轉(zhuǎn)變過程各表觀激活能隨著熔體溫度升高均隨之增大,揭示非晶晶化過程中形核和長大所需克服的能量勢壘增大,晶化越不容易進(jìn)行,非晶熱穩(wěn)定性越好。(2)對Cu_(36)Zr_(48)Al_8Ag_8非晶薄帶進(jìn)行不同升溫速率的電阻率試驗,揭示了更高溫度下的晶化行為,表明該非晶合金存在多級晶化。由電阻法得到的各晶化激活能和峰值激活能隨制備電流增大而增大,表明制備非晶熱穩(wěn)定性提高,與DSC測試結(jié)果一致。計算所得表征Cu_(36)Zr_(48)Al_8Ag_8非晶GFA大小的△Tx和γ參數(shù)隨著加熱電流增大而下降,表明GFA降低。母合金熔體在高溫吸氧顯著,形成的氧化夾雜物作為形核點促進(jìn)了晶化,從而降低其GFA。(3)相同條件下進(jìn)行退火實驗時,1323K制備Cu_(50)Zr_(50)非晶先于1623K非晶析出晶化相,析出相為Cu_(10)Zr_7相。由于在較低溫度1323K時熔體內(nèi)部存在異質(zhì)團(tuán)簇,在隨后的急冷過程中這些異質(zhì)團(tuán)簇淬入到非晶基體中,作為異質(zhì)形核點優(yōu)先析出了晶化相,使得1323K制備非晶率先晶化。間接表明Cu_(50)Zr_(50)微觀結(jié)構(gòu)與熔體溫度存在相關(guān)性。(4)對Cu_(36)Zr_(48)Al_8Ag_8試樣在晶化第一階段不同溫度點析出的晶化相進(jìn)行分析：不同電流制備試樣在各個溫度點的晶化析出相種類相同,數(shù)量不同。在晶化伊始首先析出優(yōu)先競爭相CuZr相,繼而分解為Cu_(10)Zr_7相,并伴有少量AgZr相析出。隨著晶化溫度的升高,Cu_(10)Zr_7相又轉(zhuǎn)變?yōu)镃uZr_2+AlCu2Zr共晶相,并析出少量CuAl2相。特別的,30.6A電流制備試樣在晶化初始析出了準(zhǔn)晶相。由于合金系統(tǒng)高溫吸氧,由Zr圍成的八面體間隙位置被氧占據(jù),形成的穩(wěn)定團(tuán)簇充當(dāng)準(zhǔn)晶相的形核點而促進(jìn)準(zhǔn)晶相析出。
【關(guān)鍵詞】：熔體狀態(tài) 玻璃形成能力 熱穩(wěn)定性 晶化行為
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TG139.8
【目錄】：

• 致謝7-8
• 摘要8-9
• ABSTRACT9-15
• 第一章 緒論15-22
• 1.1 引言15
• 1.2 非晶合金15-18
• 1.2.1 非晶合金的發(fā)展歷程15-16
• 1.2.2 非晶態(tài)合金的性能及相關(guān)應(yīng)用16-17
• 1.2.3 非晶合金形成的熱力學(xué)條件17
• 1.2.4 非晶形成的動力學(xué)條件17-18
• 1.2.5 非晶合金經(jīng)驗形成判據(jù)18
• 1.3 非晶合金的電阻率特點18-19
• 1.4 熔體過熱對非晶合金的影響19-20
• 1.5 非晶合金晶化行為20-21
• 1.6 本文主要研究內(nèi)容21-22
• 第二章 實驗內(nèi)容及方法22-26
• 2.1 選擇合金系22
• 2.2 主要實驗設(shè)備22
• 2.3 試樣制備方法22-23
• 2.4 材料分析測試方法23-26
• 2.4.1 電阻率測試原理與方法23-24
• 2.4.2 差熱分析方法24-25
• 2.4.3 X射線衍射法25
• 2.4.4 透射電鏡掃描25-26
• 第三章 熔體過熱對Cu_(50)Zr_(50)非晶合金的熱穩(wěn)定性及晶化行為的研究26-36
• 3.1 引言26
• 3.2 實驗方法26-27
• 3.3 實驗結(jié)果與分析27-34
• 3.3.1 Cu_(50)Zr_(50)合金熔體隨溫度變化的規(guī)律27
• 3.3.2 XRD衍射分析27-28
• 3.3.3 熔體溫度對Cu_(50)Zr_(50)熱穩(wěn)定性的影響28-31
• 3.3.4 熔體溫度對Cu_(50)Zr_(50)非晶形成的影響31-32
• 3.3.5 Cu_(50)Zr_(50)晶化行為分析32-34
• 3.4 本章小結(jié)34-36
• 第四章 DSC探索熔體溫度對非晶合金Cu_(36)Zr_(48)Al_8Ag_8結(jié)構(gòu)及GFA的影響36-45
• 4.1 引言36
• 4.2 實驗方法36
• 4.3 實驗結(jié)果分析36-44
• 4.3.1 XRD衍射分析36-37
• 4.3.2 DSC測試不同制備電流對Cu_(36)Zr_(48)Al_8Ag_8的GFA影響37-40
• 4.3.3 DSC測試不同電流對Cu_(36)Zr_(48)Al_8Ag_8晶化激活能及熱穩(wěn)定性影響40-42
• 4.3.4 不同電流制備Cu_(36)Zr_(48)Al_8Ag_8晶化第一階段DSC曲線差異分析42-43
• 4.3.5 TEM微觀結(jié)構(gòu)分析43-44
• 4.4 本章小結(jié)44-45
• 第五章 電阻法探索熔體溫度對Cu_(36)Zr_(48)Al_8Ag_8晶化行為及GFA的影響45-57
• 5.1 引言45
• 5.2 實驗方法45-46
• 5.3 電阻率實驗結(jié)果分析46-54
• 5.3.1 電阻率實驗所得各約化電阻率曲線及其特征46-49
• 5.3.2 電阻率實驗探究不同電流對Cu_(36)Zr_(48)Al_8Ag_8熱穩(wěn)定性的影響49-52
• 5.3.3 電阻率實驗探究不同電流對Cu_(36)Zr_(48)Al_8Ag_8GFA的影響52-54
• 5.4 晶化第一階段晶化相析出結(jié)果分析54-56
• 5.5 本章小結(jié)56-57
• 第六章 總結(jié)與展望57-60
• 6.1 研究內(nèi)容概要57
• 6.2 研究結(jié)論57-58
• 6.3 研究的創(chuàng)新之處58
• 6.4 未解決問題58-60
• 參考文獻(xiàn)60-66
• 攻讀碩士學(xué)位期間的學(xué)術(shù)活動及成果情況66

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前3條

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2 周效鋒,陶淑芬,陶昌,劉佐權(quán),李德修;非晶態(tài)金屬高溫段ρ-T曲線與Mie理論的新用[J];金屬熱處理學(xué)報;2002年04期

3 王亞平,盧柯;非晶態(tài)合金晶化過程的高精度電阻監(jiān)測研究[J];中國科學(xué)E輯:技術(shù)科學(xué);2000年03期

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本文編號：752580