鋯基大塊非晶合金的晶化行為研究.pdf

1、本文利用X射線衍射法和差示掃描量熱法(DSC)等實驗手段系統(tǒng)地研究了非晶合金Zr60Al15Ni25，Zr55Al10Ni5Cu30，Zr65Al10Ni10Cu15，Zr52.5Al10Ni10Cu15-Be12.5的晶化行為情況。 本文首先綜述了近年來大塊非晶合金的國內外發(fā)展歷史，簡述了非晶合金的優(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，晶化熱力學和晶化動力學情況。 利用差示掃描量熱法研究了非

2、晶態(tài)合金Zr60Al15Ni25，Zr55Al10Ni5Cu30和Zr65Al10Ni10Cu15的恒速升溫動力學，得出各合金的晶化特征溫度，表明晶化行為和玻璃轉變行為均與加熱速率有關，具有明顯的動力學效應。分別利用Kissinger方法和Ozawa方法求得合金相應的激活能(Eg，Ex和Ep)，相差不大，變化趨勢也大體一致，各合金的Eg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

3、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30 at％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n又表明Zr60Al15Ni25非晶合金的晶化過程主要為受界面控制的形核率隨時間減少的多晶型晶化，而Zr55Al10Ni5Cu30和Zr65Al10Ni10Cu15非晶合金的晶化同為受擴散機制控制的形核率隨時間增加而下降的晶化機制。 利用差示掃描量熱法研究了非晶合金Zr52.5Al1

4、0Ni10Cu15Be12.5的晶化動力學，并與Zr65Al10Ni10Cu15的晶化情況進行對比，得出Zr52.5Al10Ni10Cu15Be12.5的熱穩(wěn)定性要比Zr65Al10Ni10Cu15強，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，相應的退火晶化實驗也證實了這一點。 利用X射線衍射法研究了非晶合金Zr65Al10Ni10Cu15和Zr52.5Al10Ni10Cu15Be12.5的晶化過程情況。結果表明：Z

5、r65Al10Ni10Cu15非晶合金先生成了亞穩(wěn)相Zr2Ni和其他的Zr-Al，Zr-Cu化合物，然后生成Zr2Cu，Zr2Al3等終態(tài)晶態(tài)相：Zr52.5Al10Ni10Cu15Be12.5非晶合金在退火晶化過程后產生了ZrCu，ZrBe2，Zr2Al3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。結合晶化動力學結果，可得出Zr65Al10Ni10Cu15和Zr52.5Al10Ni10Cu15Be12.5非晶合金的晶化