Al-Cr-Fe-Si系准晶近似相及缺陷结构的电子显微学研究
发布时间：2021-06-11 05:48
Al-Cr-Fe-Si合金系是一个极具特色的十次准晶形成体系,其晶体结构上的特点跟广泛研究的Al-Co-Ni等十次准晶系完全不同。已有研究指出Al-Cr-Fe-Si合金系中存在新型十次准晶、多种复杂准晶近似相以及一类同时具有传统晶体材料的周期平移对称性和准晶体的准周期性的新型固体物态。然而对该合金系中大单胞复杂准晶近似相及相关的结构缺陷的详细研究,特别是原子级别的研究还非常有限。对准晶近似相结构的系统研究不仅有助于理解相应的准晶相的结构,对新材料的设计也有一定的指导意义。本论文以探索Al-Cr-Fe-Si合金系中的准晶近似相的原子级结构特点及相关结构缺陷为研究目的。利用透射电镜,特别是球差校正透射电镜为研究手段,综合应用选区电子衍射,高角度环形暗场-扫描透射电子显微技术等电子显微学方法,在原子级别上系统地研究了该合金系中的准晶近似相的结构特点及其基本结构单元的连接规律。此外,本论文还详细地研究了两种与大单胞准晶近似相相关的新型结构缺陷,总结了其结构特点,分析了其形成机理。最后,本论文对在该合金系中发现的在准周期平面上的周期比值为黄金分割数τ的两种一维准晶进行了研究,并首次在原子级别上揭...
【文章来源】：北京科技大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：154 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图２－１为１９８４－２０１６年准晶相关文??章数量）［２］，己在铝、钛、锌、镓、镉、铟基合金以及镍铬钼不诱钢等众?
?Ａｌ－Ｃｒ－Ｆｅ－Ｓｉ系准晶近似相及缺陷结构的电子显微学研究???２．１．１准晶的发现与发展??对准晶的研宄可追溯至１９７４年，英国数学家Ｐｅｎｒｏｓｅ设计出一种准周期??拼图，这种拼图是用锐内角分别为３６°的瘦菱形和７２°的胖菱形两种拼块按照??严格的规则构成了准周期图像［１２］，后来被命名为Ｐｅｎｒｏｓｅ拼图。１９８２年在美??国国家标准局的以色列科学家Ｓｈｅｃｈｔｍａｎ用透射电镜在快速凝固的Ａｌ－Ｍｎ合??金中发现了具有十次对称的选区电子衍射谱［４］（图２－２?（ａ）为二十面体相五??次轴方向的电子衍射图），这些衍射图之间的夹角关系符合点群对称［４］??（图２－２?（ｂ）为具有二十面体对称的极赤投影图）。明锐的衍射斑点说??明了物质的长程有序，但是衍射峰之间不呈周期排列，且满足黄金分割数??ｒ?＝?Ｈ?＋?的比例关系。这种衍射特征背离了传统晶体学的基本规律，相??关结果于１９８４年底在Ｐｈｙｓ．?Ｒｅｖ．?Ｌｅｔｔ上发表［４］，引起了晶体学、物理学和材??料学等领域的广泛关注，至此揭开了准晶研宄的序幕。??Ｂ（ｂ）??馨??图２－２二十面体相的衍射与对称Ｍｌ??（ａ）二十面体相五次轴方向的电子衍射图；（ｂ）二十面体对称的极赤投影图??根据热力学的稳定性，准晶可分为稳定准晶和亚稳准晶两大类［１３１。根据??三维空间中材料呈现出准周期性的维数，又可以把准晶分为一维准晶、二维??准晶和三维准晶三大类［１４］。一维准晶是指沿一个方向上原子是准周期排列的，??另外两个方向上为周期排列，即为一种二维周期晶体面沿其法线方向上呈准??周期堆垛的结构；二维准晶则是两个方向上的原子为准周期排列，另外一个??方向上的
图２－３?Ａｌ－Ｆｅ－Ｃｕ二十面体准晶丨２７】??
【参考文献】：
期刊论文
[1]Al-Ni-Rh复杂合金相中特殊面缺陷的电子显微学研究[J]. 陈艳辉,孙威,张泽. 电子显微学报. 2007(04)
[2]准晶材料的应用研究进展[J]. 李志强,徐洲,李小平,王硕. 材料导报. 2002(02)
本文编号：3223947
【文章来源】：北京科技大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：154 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图２－１为１９８４－２０１６年准晶相关文??章数量）［２］，己在铝、钛、锌、镓、镉、铟基合金以及镍铬钼不诱钢等众?
?Ａｌ－Ｃｒ－Ｆｅ－Ｓｉ系准晶近似相及缺陷结构的电子显微学研究???２．１．１准晶的发现与发展??对准晶的研宄可追溯至１９７４年，英国数学家Ｐｅｎｒｏｓｅ设计出一种准周期??拼图，这种拼图是用锐内角分别为３６°的瘦菱形和７２°的胖菱形两种拼块按照??严格的规则构成了准周期图像［１２］，后来被命名为Ｐｅｎｒｏｓｅ拼图。１９８２年在美??国国家标准局的以色列科学家Ｓｈｅｃｈｔｍａｎ用透射电镜在快速凝固的Ａｌ－Ｍｎ合??金中发现了具有十次对称的选区电子衍射谱［４］（图２－２?（ａ）为二十面体相五??次轴方向的电子衍射图），这些衍射图之间的夹角关系符合点群对称［４］??（图２－２?（ｂ）为具有二十面体对称的极赤投影图）。明锐的衍射斑点说??明了物质的长程有序，但是衍射峰之间不呈周期排列，且满足黄金分割数??ｒ?＝?Ｈ?＋?的比例关系。这种衍射特征背离了传统晶体学的基本规律，相??关结果于１９８４年底在Ｐｈｙｓ．?Ｒｅｖ．?Ｌｅｔｔ上发表［４］，引起了晶体学、物理学和材??料学等领域的广泛关注，至此揭开了准晶研宄的序幕。??Ｂ（ｂ）??馨??图２－２二十面体相的衍射与对称Ｍｌ??（ａ）二十面体相五次轴方向的电子衍射图；（ｂ）二十面体对称的极赤投影图??根据热力学的稳定性，准晶可分为稳定准晶和亚稳准晶两大类［１３１。根据??三维空间中材料呈现出准周期性的维数，又可以把准晶分为一维准晶、二维??准晶和三维准晶三大类［１４］。一维准晶是指沿一个方向上原子是准周期排列的，??另外两个方向上为周期排列，即为一种二维周期晶体面沿其法线方向上呈准??周期堆垛的结构；二维准晶则是两个方向上的原子为准周期排列，另外一个??方向上的
图２－３?Ａｌ－Ｆｅ－Ｃｕ二十面体准晶丨２７】??
【参考文献】：
期刊论文
[1]Al-Ni-Rh复杂合金相中特殊面缺陷的电子显微学研究[J]. 陈艳辉,孙威,张泽. 电子显微学报. 2007(04)
[2]准晶材料的应用研究进展[J]. 李志强,徐洲,李小平,王硕. 材料导报. 2002(02)
本文编号：3223947
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