Mo、Nb對ZrCu基非晶合金玻璃形成能力、熱穩(wěn)定性及耐蝕性的影響.pdf

1、ZrCu基塊體非晶合金(BMG)是近幾年 BMG研究領(lǐng)域研究最為廣泛的合金之一，微合金化的方法是BMG研究的重要方法。本論文即以ZrCu基BMG為研究對象，利用微合金化的方法，研究Mo、Nb元素添加對Zr47Cu44Al9基體合金玻璃形成能力(GFA)、熱穩(wěn)定性及耐蝕性的影響。
　　采用銅模吸鑄法制備非晶合金試樣，通過 X射線衍射(XRD)、差熱掃描量儀(DSC)、電化學(xué)設(shè)備等檢測手段對材料的結(jié)構(gòu)、GFA、熱穩(wěn)定性及耐蝕性進行了較

2、為系統(tǒng)的研究，研究結(jié)果表明：
　　Mo元素的加入能明顯影響合金的GFA，當Mo元素添加量為2％時合金具有最佳GFA，純非晶樣品的臨界尺寸由Zr47Cu44Al9的4mm增加到6mm。此合金對Mo的成分變化非常敏感，當添加量為3%時，4mm的樣品已檢測不到非晶相的存在。
　　利用Losacka方程、Kissinger方程和Doyle方程計算的晶化過程的動力學(xué)特征值、表觀激活能(Eg、Ex、Ep)及局部激活能Eα的結(jié)果表明，2%

3、Mo的加入有效提高了合金的熱穩(wěn)定性。
　　耐蝕性實驗顯示，不同Mo含量的三種合金在含氯離子的HCl和NaCl腐蝕液中耐蝕性均較差，而在HNO3、NaOH和H2SO4溶液中耐蝕性均表現(xiàn)良好。這說明此類合金的耐蝕性與溶液體系密切相關(guān)，而與Mo的加入量的關(guān)系不是很大?？傮w看來，與同體系的其它成分合金相比，非晶合金的耐蝕性更好，尤其是(Zr47Cu44Al9)98Mo2非晶合金的綜合耐蝕性更好，表明合金的耐蝕性與其自身結(jié)構(gòu)也有關(guān)。

4、　　適量的Nb元素的添加也能顯著提高合金的GFA。在1%~5%的成分添加區(qū)間內(nèi)，非晶合金GFA隨著Nb的加入量呈先增大后降低的趨勢。當添加量為1%~4%時，合金的非晶臨界尺寸都可達5mm以上。當添加量為2%時，純非晶的臨界直徑可以達到8mm以上。Nb元素對非晶合金的GFA的影響效果要優(yōu)于Mo元素。
　　熱穩(wěn)定性研究結(jié)果表明，Nb的加入明顯提高了合金的熱穩(wěn)定性。Kissinger方法計算出的(Zr47Cu44Al9)98Nb2合金的

5、Eg、Ex、Ep分別達到302.7 KJ/mol、445.85KJ/mol和389.21KJ/mol。
　　含Nb合金在不同腐蝕介質(zhì)中耐蝕性表現(xiàn)與含Mo合金的耐蝕性表現(xiàn)有一定相似性。即在HCl和NaCl中耐蝕性較差，而在HNO3、H2SO4和NaOH中耐蝕性均較好。但兩類合金也有顯著不同，含Nb合金在含有Cl離子的溶液中的耐蝕性隨著Nb添加量的增加而增強，這說明含Nb合金的耐蝕性不僅與溶液體系相關(guān)，也與Nb的含量和樣品狀態(tài)都相關(guān)。