连续钨丝改进La基块体金属玻璃室温压缩塑性探索研究

发布时间：2023-01-06 09:20

　　块体金属玻璃（BMG）具有长程无序、短程有序的独特原子结构,表现为高强、高硬、良好的耐磨性等优异的力学性能,但严重的室温脆性限制了其实际应用。我国拥有十分丰富的稀土矿藏,储量和产量均位于世界首位,La和Ce作为地壳中含量最多的两种稀土元素,经常与其他稀土元素伴生于稀土矿藏内,有必要通过进一步研究将资源优势转化为产业优势。本文首次探索了通过连续钨丝（Wf）复合增韧La-BMG的可行性。通过分析La-BMG的性能及Wf/La-BMG复合材料界面结合和析出相,探索出了具有明显室温压缩塑性的Wf/La-BMG复合材料。成功在低强度基体条件下获得了高强度复合材料:La-BMG（仅628MPa）的连续Wf（～2300MPa）复合材料具有高强度（2814MPa）,明显优于Zr-BMG（高达1900MPa）的连续Wf复合材料强度（～2600MPa）。主要结论如下:（1）通过DSC和变温XRD曲线分析表明:随着温度升高,La-BMG开始析出α-La相,然后析出A13La相。La-BMG室温断裂强度约628MPa,表现为具有脉状花样的绝热剪切断裂。（2）首次探索出大尺寸、界面结合良好、组织致密均匀一致的W... 

【文章页数】：67 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 引言
    1.2 块体金属玻璃的发展概况
        1.2.1 从非晶合金到块体金属玻璃
        1.2.2 块体金属玻璃的力学性能
        1.2.3 BMG良好的超塑性和可加工性
        1.2.4 La基块体金属玻璃的特性
        1.2.5 金属玻璃的应用研究现状
    1.3 连续纤维增强块体金属玻璃的研究进展
        1.3.1 连续纤维增强金属基复合材料界面问题
        1.3.2 连续纤维/块体金属玻璃复合材料
        1.3.3 连续钨丝/块体金属玻璃复合材料的制备技术
        1.3.4 连续钨丝/块体金属玻璃复合材料的力学性能
    1.4 本文的主要研究内容和意义
2 实验方法
    2.1 实验研究的基本思路
    2.2 实验设备及方法
        2.2.1 实验设备及方法
    2.3 试样性能测试
        2.3.1 微观组织与结构表征
        2.3.2 热物理性能检测
        2.3.3 力学性能测试
        2.3.4 数据和图片处理
3 连续钨丝改进La基块体金属玻璃复合探索
    3.1 引言
    3.2 La基块体金属玻璃性能研究
        3.2.1 La基块体玻璃的热稳定性研究
        3.2.2 La基块体玻璃的晶化行为研究
        3.2.3 La基块体玻璃力学性能和断裂行为研究
    3.3 W_f/La基块体金属玻璃复合材料界面研究
    3.4 W_f/La基块体金属玻璃复合材料析出相研究
        3.4.1 析出相对W_f/La基块体金属玻璃复合材料组织结构的影响
        3.4.2 析出相对W_f/La基块体金属玻璃复合材料室温准静态力学行为的影响
    3.5 本章小结
4 W_f体积分数对W_f/La基块体金属玻璃复合材料组织及性能的影响
    4.1 引言
    4.2 W_f体积分数对W_f/La基块体金属玻璃复合材料组织及性能影响
        4.2.1 W_f体积分数W_f/La基块体金属玻璃复合材料组织结构的影响
        4.2.2 W_f体积分数对W_f/La基块体金属玻璃复合材料室温准静态力学性能的影响
    4.3 W_f体积分数对W_f/La基块体金属玻璃复合材料断裂行为的影响
    4.4 本章小结
5 总结论
致谢
参考文献
附录


【参考文献】：
期刊论文
[1]非晶态物质的本质和特性[J]. 汪卫华.  物理学进展. 2013(05)
[2]W纤维直径对锆基非晶复合材料压缩力学性能的影响[J]. 张波,付华萌,朱正旺,张海峰,董闯,胡壮麒.  金属学报. 2013(10)
[3]金属玻璃研究简史[J]. 汪卫华.  物理. 2011(11)
[4]喷射成形La62Al15.7（Cu,Ni）22.3块体非晶合金的晶化行为[J]. 董亭义,杨滨,何建平,张勇,许存官.  稀有金属材料与工程. 2011(08)
[5]稀土元素在非晶合金中的应用[J]. 陈义明,甘章华,王锦林.  材料导报. 2010(S2)
[6]La62Al15.7（Cu,Ni）22.3块体非晶合金的晶化行为[J]. 董亭义,杨滨,张勇.  稀有金属材料与工程. 2009(10)
[7]渗流温度对Wf/Zr-BMG复合材料显微组织和性能的影响[J]. 王志华,陈光,刘平,姜斐,张建.  材料导报. 2008(S2)
[8]锆基块体非晶合金的力学性能研究进展[J]. 仇在宏,杨元政,赵德强,李喜峰,谢致薇.  金属功能材料. 2004(05)
[9]不透明玻璃显现出的曙光——块体金属玻璃的发现与应用[J]. 潘明祥,汪卫华.  物理. 2002(07)
[10]大块玻璃合金射流成形方法的研究[J]. 何国,陈国良.  材料科学与工艺. 1998(03)

博士论文
[1]块体金属玻璃复合、晶化与性能研究[D]. 曹扬.南京理工大学 2009
[2]Wf/Zr基块体金属玻璃复合材料及其高速冲击行为[D]. 王志华.南京理工大学 2006
[3]ZrTiCuNiBe大块金属玻璃的冲击波效应研究[D]. 杨超.燕山大学 2006



本文编号：3728079