不同弛豫特征與金屬玻璃性質(zhì)的相關(guān)性研究.pdf

1、金屬玻璃弛豫行為作為凝聚態(tài)物理和材料科學(xué)研究領(lǐng)域的前沿和熱點(diǎn)問題受到科學(xué)家們的廣泛關(guān)注。研究金屬玻璃不同弛豫行為與金屬玻璃性質(zhì)的相關(guān)性對于深入理解玻璃轉(zhuǎn)變理論、揭示金屬玻璃液體強(qiáng)脆轉(zhuǎn)變現(xiàn)象微觀起源、探討液固遺傳微觀結(jié)構(gòu)本質(zhì)、提高金屬玻璃塑性、促進(jìn)金屬玻璃制備和處理工藝標(biāo)準(zhǔn)化等問題均具有極其重要的意義?；谝陨媳尘埃菊撐囊匝芯拷饘俨Ａн^冷液體不同弛豫行為隨溫度演變規(guī)律為起點(diǎn)，著重探討金屬玻璃過冷液體中不同弛豫行為（α弛豫和慢β弛豫）競爭

2、與金屬玻璃過冷液體強(qiáng)脆轉(zhuǎn)變現(xiàn)象、玻璃固體泊松比等性質(zhì)的密切聯(lián)系，揭示過冷液體-玻璃轉(zhuǎn)變過程中的液固遺傳本質(zhì)。主要研究內(nèi)容及結(jié)論如下:
　　(1)通過對比不同成分金屬玻璃的強(qiáng)脆轉(zhuǎn)變系數(shù)f與α弛豫和慢β弛豫特征激活能之比r，首次發(fā)現(xiàn)金屬玻璃液體強(qiáng)脆轉(zhuǎn)變程度與α弛豫和慢β弛豫競爭程度的普遍定量關(guān)系，揭示了慢β弛豫極有可能是金屬玻璃過冷液體強(qiáng)脆轉(zhuǎn)變現(xiàn)象發(fā)生的關(guān)鍵誘導(dǎo)因素，證實(shí)了α弛豫對應(yīng)的結(jié)構(gòu)重組區(qū)域與慢β弛豫對應(yīng)的近程區(qū)域的相互競爭程度

3、是決定金屬玻璃液體強(qiáng)脆轉(zhuǎn)變程度大小的關(guān)鍵條件。為揭示金屬玻璃液體強(qiáng)脆轉(zhuǎn)變現(xiàn)象的結(jié)構(gòu)本質(zhì)及運(yùn)動機(jī)制提供了新途徑。
　　(2)通過對比不同成分玻璃過冷液體弛豫行為競爭系數(shù)r與泊松比v，我們發(fā)現(xiàn)玻璃固體泊松比與α弛豫和慢β弛豫激活能之比之間存在正指數(shù)定量關(guān)系。這一關(guān)系表明過冷液體中α弛豫對應(yīng)的結(jié)構(gòu)單元與慢β弛豫對應(yīng)的結(jié)構(gòu)單元的相互競爭程度決定了玻璃固體泊松比v的大小。分析發(fā)現(xiàn)，液體-玻璃轉(zhuǎn)變過程中結(jié)構(gòu)不均勻性的遺傳是影響玻璃固體塑性的關(guān)

4、鍵因素。為揭示液固遺傳微觀結(jié)構(gòu)本質(zhì)提供了新思路。
　　(3)利用差熱掃描分析(DSC)和粘度測量相結(jié)合的方法，系統(tǒng)地研究了La基金屬玻璃中慢β弛豫不同表現(xiàn)形式（過剩翅、肩峰、明顯的峰）的起源。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，慢β弛豫不同表現(xiàn)形式在熱力學(xué)上取決于慢β弛豫的弛豫溫度區(qū)間(Ta,C-Tonset)與過冷液相區(qū)寬度(TX-Tg的比值。慢β弛豫的弛豫溫度區(qū)間(Ta,C-Tonset)越大，過冷液相區(qū)(Tx-Tg)越窄時，慢β弛豫表現(xiàn)的越明顯。