本文關鍵詞：LaCe-基非晶合金熔體化學擴散行為研究

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【摘要】：擴散系數是描述液態(tài)金屬動力學性質的關鍵物理量,也是金屬材料設計與成型的必要參數。本文利用滑動剪切技術測量了Ce80Cu20二元及(La1-xCex)65Al10Cu25(x=0,0.3,0.5,0.7,1)偽三元非晶合金熔體的互擴散系數,從這兩種合金熔體的測量結果來看,其互擴散系數都比普通熔體小,表現為較慢的擴散行為。在Ce80Cu20二元合金熔體中,結合課題組在該合金熔體中測量的Cu原子自擴散系數,結果發(fā)現互擴散系數的激活能與Cu原子自擴散系數激活能非常接近,互擴散系數絕對值大約是Cu自擴散系數的1.5倍。通過計算Ce80Cu20合金熔體的熱力學驅動力(即熱力學因子)發(fā)現,在該合金熔體中經典的Darken公式不能很好的描述自擴散系數和互擴散系數之間的關系。當引入動力學因子S且S在1.1±0.2-1.3±0.2之間時才能更好的描述二者之間的關系,這一結果與前人在Al基和Zr基合金熔體中獲得的結果不同。在(La1-xCex)65Al10Cu25(x=0,0.3,0.5,0.7,1)偽三元非晶合金熔體互擴散系數測量的實驗中,在保持La, Ce總含量不變的前提下,改變La, Ce的成分比例,并在773K測量Al-Cu的互擴散系數。結果表明Al-Cu的互擴散系數在誤差范圍內隨La, Ce的變化相差不大。但前人的實驗數據顯示在(La1-xCex)65Al10Cu25體系中隨著La、Ce的成分改變非晶形成能力變化較大,這表明在(La1-xCex)65Al10Cu25體系中互擴散系數和非晶形成能力之間沒有必然的聯(lián)系,這可能與La-Ce-Al-Cu體系中混合焓有關。
【關鍵詞】：LaCe-基非晶合金熔體 互擴散系數 自擴散系數 玻璃形成能力 熱力學因子 滑動剪切技術
【學位授予單位】：合肥工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TG139.8
【目錄】：

• 致謝7-8
• 摘要8-9
• ABSTRACT9-15
• 第一章 緒論15-26
• 1.1 合金熔體擴散研究意義15-16
• 1.2 菲克定律16-18
• 1.2.1 菲克第一定律16-17
• 1.2.2 菲克第二定律17-18
• 1.3 擴散系數及其測量方法18-25
• 1.3.1 自擴散系數及其測量方法19-20
• 1.3.2 互擴散系數及其測量方法20-25
• 1.4 本課題的研究內容及意義25-26
• 第二章 實驗26-39
• 2.1 擴散方程的求解26-27
• 2.2 本文的實驗概況27-39
• 2.2.1 樣品制備28-31
• 2.2.2 樣品的DSC實驗31
• 2.2.3 擴散實驗31-35
• 2.2.4 樣品檢測與分析35-39
• 第三章 Ce-Cu二元合金熔體原子擴散39-53
• 3.1 前言39
• 3.2 科肯達爾(Kirkendall)效應及達肯公式(Darken equation)39-42
• 3.2.1 科肯達爾(Kirkendall)效應39-41
• 3.2.2 達肯公式(Darken equation)41-42
• 3.3 實驗數據處理及結果分析42-52
• 3.3.1 Ce-Cu合金互擴散實驗結果42-47
• 3.3.2 Ce-Cu合金自擴散實驗結果47
• 3.3.3 Ce-Cu二元合金熔體中熱力學影響因子的計算方法47-49
• 3.3.4 Ce-Cu二元合金熔體中原子自擴散與互擴散之間的聯(lián)系49-52
• 3.4 本章小結52-53
• 第四章 La-Ce-Al-Cu偽三元合金化學擴散與玻璃形成能力之間的關系53-66
• 4.1 前言53-54
• 4.2 實驗結果54-57
• 4.3 La-Ce-Al-Cu偽三元合金熔體化學擴散實驗數據分析57-65
• 4.3.1 Al-Cu的化學擴散系數隨La原子比例的變化57-62
• 4.3.2 Al-Cu的化學擴散系數的誤差分析62-65
• 4.4 本章小結65-66
• 第五章 結果分析及討論66-68
• 5.1 本文的主要研究內容和創(chuàng)新點66
• 5.2 本文的主要實驗結果和結論66-67
• 5.3 本文存在的問題及展望67-68
• 參考文獻68-74
• 攻讀碩士期間的學術活動及成果情況74

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本文編號：867579