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《鋯基大塊非晶合金的晶化行為研究》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、鋯基大塊非晶合金的晶化行為研究摘要本文利用x射線衍射法和差示掃描量熱法(DSC)等實(shí)驗(yàn)手段系統(tǒng)地研究了非晶合金Zr60AllsNi25,Zr55AlloNisCu30,Zr65AlloNiloCul5,Zr52.5AlloNiloCul5·Bel2.5的晶化行為情況。本文首先綜述了近年來(lái)大塊非晶合金的國(guó)內(nèi)外發(fā)展歷史,簡(jiǎn)述了非晶合金的優(yōu)異性能,常見的制備方法,著重介紹了非晶合金的晶化途徑,晶化類型,晶化熱力學(xué)和晶化動(dòng)力學(xué)情況。利用差示掃描量熱法研究了非晶態(tài)合金Zr60AllsNi25,Zr55A1IoNi5Cuso和Zr65AlloNiloCul5的恒速升溫動(dòng)力
2、學(xué),得出各合金的晶化特征溫度,表明晶化行為和玻璃轉(zhuǎn)變行為均與加熱速率有關(guān),具有明顯的動(dòng)力學(xué)效應(yīng)。分別利用Kissinger方法和Ozawa方法求得合金相應(yīng)的激活能(Eg,Ex和Bp),相差不大,變化趨勢(shì)也大體一致,各合金的E。均比它們的Ex和Ep要高;在等溫DSC情況下,利用JMA方程算得各非晶合金的有效晶化激活能,表明Cu元素的添加提高了鋯基非晶合金的熱穩(wěn)定性,且添加15at%的Cu比30at%的Cu更加有利于提高合金的熱穩(wěn)定性。另外,JMA方程算得的Avrami指數(shù)n又表明Zr60All5Ni25非晶合金的晶化過(guò)程主要為受界面控制的形核率隨時(shí)間減少的多晶型
3、晶化,而ZrssAlloNi5Cu30和Zr65A1loNiloCul5非晶合金的晶化同為受擴(kuò)散機(jī)制控制的形核率隨時(shí)間增加而下降的晶化機(jī)制。利用差示掃描量熱法研究了非晶合金Zr52.5A1loNiloCul5Bel2.5的晶化動(dòng)力學(xué),并與Zr65AlloNiloCul5的晶化情況進(jìn)行對(duì)比,得出Zr52.5AlloNiloCul5Bel2.5的熱穩(wěn)定性要比Zr65A110NiloCul5強(qiáng),小尺寸Be原子的加入大幅提高了鋯基非晶合金的熱穩(wěn)定性,相應(yīng)的退火晶化實(shí)驗(yàn)也證實(shí)了這一點(diǎn)。利用X射線衍射法研究了非晶合金Zr65A1IoNiloCul5和Zr52.5AlloN
4、iloCulsBel2.5的晶化過(guò)程情況。結(jié)果表明:Zr65A110NiloCul5非晶合金先生成了亞穩(wěn)相Zr2Ni和其他的Z卜Al,Zr.Cu化合物,然后生成Zr2Cu,Zr2A13等終態(tài)晶態(tài)相:Zr52.5A110NiloCul5Bel2.5非晶合金在退火晶化過(guò)程后產(chǎn)生了ZrCu,ZrBe2,Zr2A13等主要晶態(tài)相。Be的添加抑制了Zr.Ni亞穩(wěn)態(tài)化合物的生成。結(jié)合晶化動(dòng)力學(xué)結(jié)果,可得出Zr65AlloNiloCul5和Zr52.5A1loNiloCulsBel2.5非晶合金的晶化機(jī)制同為受擴(kuò)散機(jī)制控制的形核率隨時(shí)間增加而下降的晶化機(jī)制,但晶化類型有所差
5、異,Zr65AlloNiloCul5非晶合金的晶化過(guò)程屬于初晶型晶化過(guò)程,而Zr52.5A1loNiloCulsBel2.5非晶合金的晶化類型屬于共晶晶化的范疇,Be的加入影響了非晶合金的形核和長(zhǎng)大過(guò)程,導(dǎo)致了晶化類型的轉(zhuǎn)變。關(guān)鍵詞:鋯基大塊非晶合金;晶化動(dòng)力學(xué);熱穩(wěn)定性;晶化類型;相轉(zhuǎn)變CrystallizationbehaviorofZr—BasedBulkAmorphousAlloysAbstractInthisthesis,crystallizationbehaviorofZr60AllsNi25,Zr55A110Ni5Cu30,Zr65A110Nil
6、oCut5andZr52.5AlloNil0CulsBel2.5amorphousalloyshavebeensystematicallyinvestigatedbyXRDandDSC.Inthisfirstpartofthethesis,ahistoricprogressofbulkamorphousalloyshasbeencriticallyoverviewed,andnarratetheexcellentpropertiesandproductionmethodsofamorphousalloyshortly,lastlyintroducecrysta
7、llizationapproach,crystallizationtypes,crystallizationthermodynamicsandcrystallizationkineticsparticularly.Differentscanningcalorimeter(DSC)wasusedtoinvestigatenon—crystallizationkineticsofZr60A115Ni25,Zr55A110NisCu30andZr65AlloNiloCul5amorphousalloys,theresultsshowthatglassformatio
8、nabilityandcrystall