大塊非晶合金憑借其獨特的物理和化學性能,受到了廣泛的關注。但是,臨界尺寸有限、室溫塑性差、熱穩(wěn)定性不理想等問題嚴重限制了大塊非晶合金的應用前景。而微合金化（即向非晶合金體系中添加少量其他金屬或非金屬元素）是提高大塊非晶合金各種性能的重要手段。本文選取Zr₆₀Cu₂₅Al₁₀Fe₅為基礎,利用X射線衍射、投射電子顯微鏡、差式掃描量熱儀、室溫壓縮試驗、掃描電子顯微鏡和萬能試驗機等測試分析技術,研究了Ag替代Fe對非晶合金Zr₆₀Cu₂₅Al₁₀Fe_5-xAg_x（x=1,2,3,4,and 5 at%）的非晶形成能力、熱穩(wěn)定性和力學性能的影響。利用X-射線衍射儀（XRD）和透射電子顯微鏡（TEM）對一系列不同尺寸鑄態(tài)試樣的結構進行分析,結果顯示,在同樣的實驗條件下,原組分Zr₆₀Cu₂₅Al₁₀Fe₅的臨界尺寸... 

【文章來源】：燕山大學河北省

【文章頁數(shù)】：65 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

大塊非晶合金與傳統(tǒng)非晶合金的過冷度對比示意圖[30]

燕山大學工學碩士學位論文-8-擴散，從而抑制晶態(tài)相長大的難度[32]。最終導致大塊非晶合金的玻璃形成能力提高，穩(wěn)定性增強。經(jīng)過對大塊非晶結構的進一步研究，Inoue發(fā)現(xiàn)可以將其分為三種類型，即“金屬-金屬”型、“金屬-非金屬”型和“Pd-非金屬”型，這三種類型的結構截然不同[30]。圖1-2為三種類型結構的示意圖。圖1-2.金屬-金屬型、金屬-非金屬型和Pd-非金屬型非晶合金的獨特玻璃結構和原子構型[30]對于金屬-金屬型非晶合金，研究者們利用投射電子顯微鏡（TEM）、X射線衍射法（XRD）和中子衍射技術等方法發(fā)現(xiàn)該類型合金中存在大量的二十面體短程有序結構（icosahedralshort-rangeorder，ISRO）[34,35]。這些穩(wěn)定的二十面體短程序可以作為該類型非晶合金的基本結構單元。當金屬-金屬型合金在加熱到其玻璃轉變溫度以上時，首先析出以ISRO為形核位置的二十面體準晶相（I相），然后這些準晶相會逐步轉變?yōu)楦臃�(wěn)定晶體相[35]。ISRO的存在大大提高了大塊非晶合金形核的難度。由于I相具有五次回轉對稱性，而普通晶體結構為平移對稱結構，所以，在晶體相的形成開始之前，必須完成I相的分解過程[34]。從動力學的角度看，原子重組和組元元素的重新分配也是晶體相形成的前提條件。另外，這些穩(wěn)定的ISRO均勻鑲嵌于材料的三維空間中，將會阻礙

燕山大學工學碩士學位論文-16-第2章材料制備與研究方法2.1實驗流程本課題的實驗流程大致如下：（1）以Zr60Cu25Al10Fe5非晶合金為基礎，設計具有更強非晶形成能力和力學性能的新型非晶合金體系，最終確定為Zr60Cu25Al10Fe5-xAgx(x=0,1,2,3,4,and5at%)體系。（2）將純度為99.9%以上的鋯、銅、鋁、鐵和鋁等金屬原材料利用電弧熔煉-銅模吸鑄法制備為名義成分為Zr60Cu25Al10Fe5-xAgx(x=0,1,2,3,4,and5at%)的一系列直徑分別為3、4、5、6、8、10mm的非晶合金棒。（3）然后利用XRD、DSC、TEM、單軸壓縮試驗、SEM等測試分析手段對該合金的各種性能進行研究。實驗流程如圖2-1所示。圖2-1本課題的實驗流程2.2大塊非晶合金的制備首先，準備實驗所用的金屬原材料（Zr、Cu、Al、Fe、Ag，純度均高于99.9%），并且在實驗之前經(jīng)仔細打磨和超聲波清洗去除氧化皮及污漬，減少雜質的意外引入。然后，在高純氬氣（99.999%）的保護下，利用非自耗電弧熔煉爐將名義成分為

【參考文獻】：
期刊論文
[1]Effect of Mo on properties of the industrial Fe–B-alloy-derived Fe-based bulk metallic glasses[J]. Kai-rui Zhu,Wei Jiang,Ji-li Wu,Bo Zhang.  International Journal of Minerals Metallurgy and Materials. 2017(08)
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本文編號：3335689