Cu-Zr系金属玻璃团簇结构与力学性能的关联

发布时间：2021-10-23 16:00

　　金属玻璃作为一类新型的结构与功能材料,由于其独特的微观结构,使得金属玻璃拥有许多优异的性能,在不同的领域都有广泛的应用。长期以来,金属玻璃微观结构与弹性性能关联的研究,一直是国内外学者们研究的一个热点。其中,弹性模量与金属玻璃的结构、热力学和动力学、力学和物理性能以及稳定性方面密切相关,因此,弹性模量是研究和理解金属玻璃力学性能的重要参量。虽然,之前在金属玻璃弹性性能方面有大量的研究,并取得很大的进展,但由于金属玻璃微观结构的复杂性以及实验条件的限制,使得对于金属玻璃微观结构与弹性性能关联的研究受到很大的阻碍。因此,建立金属玻璃弹性性能与微观结构的定量关联就成为材料领域研究的一个重要问题。针对上述存在的问题,本文从电子层面出发,推导出了金属玻璃体弹模量、剪切模量与原子团簇结构之间的定量关系,得到了体弹模量、剪切模量与有效价电子数平方和原子团簇半径四次方的倒数呈现正相关的关系,并利用分子动力学模拟,计算并分析了Cu-Zr体系金属玻璃的原子团簇结构特征和体弹模量、剪切模量,并借助已有的实验值对推导的体弹模量、剪切模量关系式进行了验证。通过分析不同合金成分、淬火温度和冷却速率对金属玻璃微观团... 

【文章来源】：燕山大学河北省

【文章页数】：66 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

硬球无规密堆模型中的五种多面体模型

第 1 章 绪 论半八面体的三棱柱，(e)阿基米德反棱柱无规网络模型，Gaskell[46, 47]提出了非晶物质结构的连续无规网络模型，该，局域的短程有序结构广泛存在，并且这些短程有序结构与结构类似。连续无规网络模型被用来描述金属-金属和金属-类构，这些非晶合金的结构以随机的方式，通过共用点、线和无规则地连成网络延伸成长程无序的金属玻璃，如图 1-3 所示 Pd-Si 金属玻璃的径向分布函数，发现这种模型与实验值能型为维持键长、键角的恒定，引入了许多的空隙，从而使计论密度比实验值要小很多，因此该模型在描述金属玻璃微观局限性。

图 1-4 有效密堆积团簇模型示意图[48]1.3.5 准等同团簇密堆积模型为了进一步研究金属玻璃原子结构，马恩[51]等人基于有效密堆积团簇模型，提出了准等同团簇密堆积模型，如图 1-5 所示。马恩等人通过使用同步辐射方法和第一性原理分子动力学对 Ni-P 和 Ni-B 进行了研究，并将模拟得出的数据与实验数据进行对比，发现两者吻合较好。准等同团簇密堆积模型表明，在同一金属玻璃体系中原子团簇的类型差别不大，结构参数值相差很小，因此该模型认为同一体系的原子团簇为准等同团簇，且这些原子团簇都是具有五次对称性的二十面体进行堆积而成的。

【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]华北克拉通古元古代晚期地壳演化和荆山群形成时代制约——胶东地区变质中-基性侵入岩锆石SHRIMP U-Pb定年[J]. 董春艳,王世进,刘敦一,王金光,颉颃强,王伟,宋志勇,万渝生.  岩石学报. 2011(06)

硕士论文
[1]纳米晶超塑性模型的分子动力学模拟[D]. 王为.哈尔滨工业大学 2006



本文编号：3453478