Zn-Ti-Si三元系450℃等溫截面及X(Ni,Ti)3Si-Zn周期層片結(jié)構(gòu)研究.pdf

1、周期層片型結(jié)構(gòu)現(xiàn)象極大的引起了學(xué)術(shù)界許多學(xué)者的關(guān)注和興趣,各種解釋理論模型也相繼而出。然而,到目前為止并沒有一個全面的理論讓學(xué)術(shù)界欣然接受,各種關(guān)于周期層片型結(jié)構(gòu)形成的機理都存在一定的爭議。需要更多的研究工作來強化理論依據(jù),新體系也有必要進行探究。而相圖是材料科學(xué)研究的基礎(chǔ),本文通過測定Zn-Ti-Si三元系450℃相關(guān)系為基礎(chǔ),開展了一系列擴散偶實驗,并利用擴散偶通道、界面反應(yīng)理論對周期層片型結(jié)構(gòu)進行研究。
　　實驗采用平衡合金

2、法及壓制保溫法,利用掃描電鏡、能譜儀和X射線儀等手段,測定了Zn-Ti-Si三元系450℃等溫截面,實驗表明該截面中包含了10個三相區(qū):Liq.+TiSi2+Si、Liq.+TiSi2+TiSi、Liq.+Ti5Si3+TiZn16、TiZn8+Ti5Si3+TiZn16、TiZn8+Ti5Si3+TiZn3、TiZn3+Ti5Si3+TiZn、Ti5Si3+Ti2Zn+α-Ti、Ti5Si3+Ti2Zn+TiZn和Liq.+Ti5Si

3、3+Ti5Si4,其中Ti5Si3幾乎和其它相都存在著平衡關(guān)系,這說明它是一個非?；顫姷南?另外,在450℃下出現(xiàn)了一個T相,成分范圍為Zn(36.5-69.3at.％)Ti(19.6-37.3at.%)Si(11.8-26.14at.%),保溫時間比較短時會在Ti5Si3相的邊緣出現(xiàn)T相,將保溫時間延長后T相消失,說明T相很可能是一個亞穩(wěn)相,根據(jù)等溫截面中的成分范圍進行配比,在450℃下卻沒有得到T的單相,因此T相的成分及結(jié)構(gòu)有待進一

4、步研究。
　　在相圖測定的基礎(chǔ)上,開展了Zn-Ti-Si和Zn-Ni-Si兩個體系的擴散偶實驗,利用場發(fā)射掃描電鏡和電子探針對Ni3Si/Zn反應(yīng)擴散區(qū)中周期層片結(jié)構(gòu)的形核位置進行了組織形貌分析,結(jié)果與本小組已提出的形成機理非常吻合,即Ni在T/Ni3Si界面有明顯的富集,當(dāng)達到γ相形核的臨界濃度時,γ相便會從T相中析出,最終形成連續(xù)的層片;同時,也對新體系Ti3Si/Zn進行了探究,實驗表明,在Ti3Si/Zn液固擴散偶反應(yīng)擴散