团簇式描述合金相及在Cu-Ti金属玻璃中的应用

发布时间：2018-07-17 05:21

【摘要】：一直以来,人们对于块体金属玻璃的成分设计只是根据经验判据寻找最佳成分,并没有定量给出成分设计式。团簇作为一种新的描述方法在成分与结构方面对合金相进行描述,并广泛应用于合金相和金属玻璃的研究中。最新研究表明,理想金属玻璃满足"团簇加连接原子"模型,即块体金属玻璃的结构为孤立团簇加连接原子。我们将这一方法应用于描述合金相和金属玻璃的宏观成分和微观结构。本论文的主要研究内容和研究成果如下:1、由于合金相第一近邻原子往往不严格地位于同一个壳层上,精确定义团簇便成为本文首先应解决的问题。本论文介绍了原子径向密度分布和Miracle模型两种定义方法,并通过B-Co-Si体系中合金相举例说明。通过计算比较证明径向原子密度法定义团簇的密堆性较为精确与方便。2、运用团簇式对B-Co-Si、Al-Ni-Zr和Cu-Ti合金相进行描述,团簇原子在合金相中并不是孤立存在的,而是通过共享原子在合金相中联结在一起。共享后的团簇即为有效团簇,合金相可以用[有效团簇](连接原子)x表示。利用此方法来分析B-Co-Si合金相中的所有团簇结构,从而说明该方法的合理性与简单实用性。3、合金相都有多种原子占位,所以合金相有多个团簇式表示其结构与成分,为了选取一个最适宜团簇代表合金相局域原子结构特征,需要筛选出主团簇。本论文结合团簇个体的结构特点(密堆度)和团簇整体的排列方式(共享度)两个参量进行筛选。4、对Cu-Ti合金相进行分析并选出主团簇,利用主团簇对性能优良的Cu_(50)Ti_(50),Cu_(50)Ti_(40)Ni_(10),Cu_(55)Ti_(29)Zr_(16)和Cu_(52.55)Ti_(30.05)Zr_(11.4)Ni_6金属玻璃进行成分设计,为金属玻璃的成分设计提供新的思路。
[Abstract]:All the time, the composition design of bulk metallic glass is only based on the empirical criterion to find the best composition, and no quantitative composition design formula has been given. As a new description method, clusters describe the alloy phase in terms of composition and structure, and are widely used in the study of alloy phase and metallic glass. Recent studies show that the ideal metallic glass meets the "cluster plus join atom" model, that is, the structure of the bulk metal glass is an isolated cluster plus connected atom. This method is applied to describe the macroscopic composition and microstructure of alloy phase and metallic glass. The main research contents and results of this thesis are as follows: 1. Since the first nearest neighbor atoms of alloy phase are often located on the same shell layer precisely defining clusters becomes the first problem to be solved in this paper. In this paper, two definitions of atomic radial density distribution and Miracle model are introduced, and an example of alloy phase in B-Co-Si system is given. It is proved by calculation and comparison that the radial atomic density method is more accurate and convenient to define the dense stacking properties of clusters. The B-Co-Si-Si Al-Ni-Zr and Cu-Ti alloy phases are described by using the cluster formula. The cluster atoms do not exist alone in the alloy phase. Instead, the atoms are joined together in the alloy phase by sharing atoms. The shared cluster is an effective cluster, and the alloy phase can be expressed as "effective cluster" (connected atom) x. This method is used to analyze all the cluster structures in B-Co-Si alloy phase, which shows that the method is reasonable and simple and practical. The alloy phase has a variety of atomic sites, so the alloy phase has multiple clusters to represent its structure and composition. In order to select the most suitable cluster to represent the local atomic structure of alloy phase, the main cluster should be screened out. In this paper, the structure characteristics of individual clusters (density) and the arrangement of clusters (sharing degree) are selected. 4. The Cu-Ti alloy phase is analyzed and the main cluster is selected. The main clusters were used to design the Cu _ (50) Ti _ (50) Cu _ (50) Ti _ (40) Ni _ (10) Cu _ (55) Ti _ (29) Zr _ (16) and Cu _ (52.55) Ti _ (30.05) Zr _ (11.4) Ni _ 6 metallic glasses.
【学位授予单位】：大连海事大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TG139.8

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本文编号：2129195