大塊非晶合金憑借其獨(dú)特的物理和化學(xué)性能,受到了廣泛的關(guān)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(yán)重限制了大塊非晶合金的應(yīng)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(chǔ),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(yàn)、掃描電子顯微鏡和萬能試驗(yàn)機(jī)等測(cè)試分析技術(shù),研究了Ag替代Fe對(duì)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(xué)性能的影響。利用X-射線衍射儀（XRD）和透射電子顯微鏡（TEM）對(duì)一系列不同尺寸鑄態(tài)試樣的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析,結(jié)果顯示,在同樣的實(shí)驗(yàn)條件下,原組分Zr₆₀Cu₂₅Al₁₀Fe₅的臨界尺寸... 

【文章來源】：燕山大學(xué)河北省

【文章頁數(shù)】：65 頁

【學(xué)位級(jí)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(duì)比示意圖[30]

燕山大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文-8-擴(kuò)散，從而抑制晶態(tài)相長(zhǎng)大的難度[32]。最終導(dǎo)致大塊非晶合金的玻璃形成能力提高，穩(wěn)定性增強(qiáng)。經(jīng)過對(duì)大塊非晶結(jié)構(gòu)的進(jìn)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(jié)構(gòu)截然不同[30]。圖1-2為三種類型結(jié)構(gòu)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(dú)特玻璃結(jié)構(gòu)和原子構(gòu)型[30]對(duì)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(shù)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(jié)構(gòu)（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(jié)構(gòu)單元。當(dāng)金屬-金屬型合金在加熱到其玻璃轉(zhuǎn)變溫度以上時(shí)，首先析出以ISRO為形核位置的二十面體準(zhǔn)晶相（I相），然后這些準(zhǔn)晶相會(huì)逐步轉(zhuǎn)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(zhuǎn)對(duì)稱性，而普通晶體結(jié)構(gòu)為平移對(duì)稱結(jié)構(gòu)，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(dòng)力學(xué)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(huì)阻礙

燕山大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文-16-第2章材料制備與研究方法2.1實(shí)驗(yàn)流程本課題的實(shí)驗(yàn)流程大致如下：（1）以Zr60Cu25Al10Fe5非晶合金為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)具有更強(qiáng)非晶形成能力和力學(xué)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(yàn)、SEM等測(cè)試分析手段對(duì)該合金的各種性能進(jìn)行研究。實(shí)驗(yàn)流程如圖2-1所示。圖2-1本課題的實(shí)驗(yàn)流程2.2大塊非晶合金的制備首先，準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)所用的金屬原材料（Zr、Cu、Al、Fe、Ag，純度均高于99.9%），并且在實(shí)驗(yàn)之前經(jīng)仔細(xì)打磨和超聲波清洗去除氧化皮及污漬，減少雜質(zhì)的意外引入。然后，在高純氬氣（99.999%）的保護(hù)下，利用非自耗電弧熔煉爐將名義成分為

【參考文獻(xiàn)】：
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)
[2]非晶態(tài)物質(zhì)的本質(zhì)和特性[J]. 汪衛(wèi)華.  物理學(xué)進(jìn)展. 2013(05)



本文編號(hào)：3335689