本文關(guān)鍵詞：LaCe-基非晶合金熔體化學(xué)擴(kuò)散行為研究

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【摘要】：擴(kuò)散系數(shù)是描述液態(tài)金屬動(dòng)力學(xué)性質(zhì)的關(guān)鍵物理量,也是金屬材料設(shè)計(jì)與成型的必要參數(shù)。本文利用滑動(dòng)剪切技術(shù)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(kuò)散系數(shù),從這兩種合金熔體的測量結(jié)果來看,其互擴(kuò)散系數(shù)都比普通熔體小,表現(xiàn)為較慢的擴(kuò)散行為。在Ce80Cu20二元合金熔體中,結(jié)合課題組在該合金熔體中測量的Cu原子自擴(kuò)散系數(shù),結(jié)果發(fā)現(xiàn)互擴(kuò)散系數(shù)的激活能與Cu原子自擴(kuò)散系數(shù)激活能非常接近,互擴(kuò)散系數(shù)絕對值大約是Cu自擴(kuò)散系數(shù)的1.5倍。通過計(jì)算Ce80Cu20合金熔體的熱力學(xué)驅(qū)動(dòng)力(即熱力學(xué)因子)發(fā)現(xiàn),在該合金熔體中經(jīng)典的Darken公式不能很好的描述自擴(kuò)散系數(shù)和互擴(kuò)散系數(shù)之間的關(guān)系。當(dāng)引入動(dòng)力學(xué)因子S且S在1.1±0.2-1.3±0.2之間時(shí)才能更好的描述二者之間的關(guān)系,這一結(jié)果與前人在Al基和Zr基合金熔體中獲得的結(jié)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(kuò)散系數(shù)測量的實(shí)驗(yàn)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(kuò)散系數(shù)。結(jié)果表明Al-Cu的互擴(kuò)散系數(shù)在誤差范圍內(nèi)隨La, Ce的變化相差不大。但前人的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)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(kuò)散系數(shù)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(guān)。
【關(guān)鍵詞】：LaCe-基非晶合金熔體 互擴(kuò)散系數(shù) 自擴(kuò)散系數(shù) 玻璃形成能力 熱力學(xué)因子 滑動(dòng)剪切技術(shù)
【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】：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(kuò)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(kuò)散系數(shù)及其測量方法18-25
• 1.3.1 自擴(kuò)散系數(shù)及其測量方法19-20
• 1.3.2 互擴(kuò)散系數(shù)及其測量方法20-25
• 1.4 本課題的研究內(nèi)容及意義25-26
• 第二章 實(shí)驗(yàn)26-39
• 2.1 擴(kuò)散方程的求解26-27
• 2.2 本文的實(shí)驗(yàn)概況27-39
• 2.2.1 樣品制備28-31
• 2.2.2 樣品的DSC實(shí)驗(yàn)31
• 2.2.3 擴(kuò)散實(shí)驗(yàn)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(kuò)散39-53
• 3.1 前言39
• 3.2 科肯達(dá)爾(Kirkendall)效應(yīng)及達(dá)肯公式(Darken equation)39-42
• 3.2.1 科肯達(dá)爾(Kirkendall)效應(yīng)39-41
• 3.2.2 達(dá)肯公式(Darken equation)41-42
• 3.3 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理及結(jié)果分析42-52
• 3.3.1 Ce-Cu合金互擴(kuò)散實(shí)驗(yàn)結(jié)果42-47
• 3.3.2 Ce-Cu合金自擴(kuò)散實(shí)驗(yàn)結(jié)果47
• 3.3.3 Ce-Cu二元合金熔體中熱力學(xué)影響因子的計(jì)算方法47-49
• 3.3.4 Ce-Cu二元合金熔體中原子自擴(kuò)散與互擴(kuò)散之間的聯(lián)系49-52
• 3.4 本章小結(jié)52-53
• 第四章 La-Ce-Al-Cu偽三元合金化學(xué)擴(kuò)散與玻璃形成能力之間的關(guān)系53-66
• 4.1 前言53-54
• 4.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果54-57
• 4.3 La-Ce-Al-Cu偽三元合金熔體化學(xué)擴(kuò)散實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析57-65
• 4.3.1 Al-Cu的化學(xué)擴(kuò)散系數(shù)隨La原子比例的變化57-62
• 4.3.2 Al-Cu的化學(xué)擴(kuò)散系數(shù)的誤差分析62-65
• 4.4 本章小結(jié)65-66
• 第五章 結(jié)果分析及討論66-68
• 5.1 本文的主要研究內(nèi)容和創(chuàng)新點(diǎn)66
• 5.2 本文的主要實(shí)驗(yàn)結(jié)果和結(jié)論66-67
• 5.3 本文存在的問題及展望67-68
• 參考文獻(xiàn)68-74
• 攻讀碩士期間的學(xué)術(shù)活動(dòng)及成果情況74

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本文編號：867579