非晶合金的高通量制备、表征与性能调控

发布时间：2021-09-04 20:26

　　非晶合金（又称金属玻璃）是一类年轻的新型多组元合金。它独特的原子无序结构、优异的力学和物理化学性能吸引了来自材料科学和凝聚态物理等多个领域的关注。海量的金属元素搭配为非晶合金提供了广阔的应用场景和潜在价值。例如Co基非晶强度可以高达6.0 GPa,Ce基非晶可以在热水里弯曲。然而,元素多样性所带来的复杂程度也严重阻碍了非晶合金材料的设计和开发。探索新的非晶合金始终停留在“炒菜”的阶段,这使得大量具有特殊功能的非晶合金材料没有被发现。材料基因组计划旨在利用快速的组合制备和高通量表征,完成对新材料的设计和筛选,从而提高材料的开发效率。本文主要利用材料基因工程理念,采用独特的高通量方法,在非晶合金材料成分设计和快速筛选中进行探索。本文首先通过探究非晶合金的电阻率与玻璃形成能力（GFA）的关联,摸索出一种高通量的电阻-成分的表征方法,搭建了一台薄膜电阻扫描测试系统,进而有效的预测具有高GFA的非晶成分。通过高通量表征的建立,进一步完善了一套高通量非晶新材料开发方法,包含组合薄膜的制备,成分快速表征,结构表征以及基于电阻率的玻璃形成能力表征,帮助加速新材料的研发。在高通量方法的帮助下,本文通过成... 

【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院物理研究所)北京市

【文章页数】：101 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

(a)气相沉积法制备的非晶态锡合金[7]；(b)快速凝固甩带法制备的非晶合金条带[8]；(c)Howmet公司铸造的Vitreloy1大块非晶合金板材[16]；(d)中科院物理研究所团队研

非晶合金的高通量制备、表征与性能调控强度、净成形能力等优势，非晶合金可以作为手机中部件。非晶合金的谐波抑振效果好，能很好的控制住背景更加黑暗，声底更加结识，Sony 公司以此开发米范围内，因为不受制于剪切带等形变机制的严重影比晶体更卓越的性能，比如超高弹性、超大拉伸塑性修复等等29-31。近几年，微纳米非晶合金不断有新的 年，Zhong 等人发现某些金属单质甚至可以在极其快，这表明非晶确实是一个材料本征结构模式36。非晶本征的原子结构独特性，是物质科学中极其重要的分

第 1 章 绪论1.3 非晶合金的玻璃形成能力对非晶合金而言，最重要、最基本的参量是非晶形成能力，因为它直接决定某种合金成分能形成多大尺寸的完全非晶态材料并表现出非晶合金特有的性。探索非晶形成能力强的合金体系一直是非晶合金领域的核心科学问题、关系非晶合金工程应用的关键技术难题。但是非晶合金的形成过程涉及物理、化学、料等多学科交叉基础问题和多体相互作用，其复杂性使得现有的理论和计算模尚不能精确预测合金成分。多年来，非晶合金的开发始终停留在传统的“试错”阶段，探索过程低效、漫长，致使非晶合金的材料创新面临重大挑战和瓶颈。

【参考文献】：
期刊论文
[1]High-Throughput Screening Using Fourier-Transform Infrared Imaging[J]. Erdem Sasmaz,Kathleen Mingle,Jochen Lauterbach.  Engineering. 2015(02)
[2]材料的高通量制备与表征技术[J]. 王海舟,汪洪,丁洪,项晓东,向勇,张晓琨.  科技导报. 2015(10)
[3]非晶态物质的本质和特性[J]. 汪卫华.  物理学进展. 2013(05)



本文编号：3383953