热循环处理对Zr基及La基块体金属玻璃的结构及其性能影响研究

发布时间：2025-02-10 18:50

　　大块金属玻璃是近几十年来兴起的一种新型合金材料。因其独特的原子无序排列,而具有比相同成分晶体材料更加卓越的力学、物理和化学性能,引发了人们极大的研究热情。然而,作为一种非平衡亚稳态材料,在温度、压力等外界条件升高时,其无序的原子结构会发生弛豫,加速金属玻璃的老化、变脆,极大地限制了金属玻璃的实际应用。因此,怎样克服金属玻璃的弛豫和老化是其大规模应用所面临的关键问题之一。近年来,研究发现低温热循环处理方法能够使金属玻璃整体能量升高,表现出与结构弛豫相反的回春效应,在一定程度上能够提高块体金属玻璃的室温塑性。所以,进一步探究热循环处理对块体金属玻璃的结构及其性能影响有着重要的科学意义。本论文以新开发的Zr-Y-Al-Co和La-Al-Ag-Ni-Co块体金属玻璃为研究对象,详细研究了热循环处理方法对金属玻璃结构、自由体积以及力学性能、原子动力学行为的影响机制,得到的主要结论如下:(1)通过铜模吸铸法开发了临界尺寸大于1 mm的具有相分离结构的Zr42Y14Co22Al22块体金属玻璃,其结构存在一定尺度的不均匀性。通过对该金属玻璃的密度、硬度、模量以及三点弯曲强度等力学性能测试发现热循环处理...

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.1晶态和非晶态材料的结构演化及其形成过程[2-5]

浙江大学硕士学位论文2构。因为冷却过程相当之快，合金液体凝固时，内部原子来不及有序排列结晶，所以便冷却得到了长程无序结构的非晶态。其形成过程和结构变化如图1.1所示。图1.1晶态和非晶态材料的结构演化及其形成过程[2-5]Fig.1.1Theformationprocessand....

图1.2原子力显微镜观察到的Zr基金属玻璃表面纳米尺度的不均匀性[24]

第一章绪论5图1.2原子力显微镜观察到的Zr基金属玻璃表面纳米尺度的不均匀性[24]Fig.1.2AtomicforcemicroscopeobservationofnanoscaleheterogeneitiesonthesurfaceofZr-basedmetallicgla....

图1.3HRTEM模式下观察到的Pd42.5Ni7.5Cu30P20非晶的硬区和软区[25]

第一章绪论5图1.2原子力显微镜观察到的Zr基金属玻璃表面纳米尺度的不均匀性[24]Fig.1.2AtomicforcemicroscopeobservationofnanoscaleheterogeneitiesonthesurfaceofZr-basedmetallicgla....

图1.4合金熔体在不同冷却速度下的凝固示意图[30]

第一章绪论7生长，最终会形成原子周期排列的晶体。但如果熔体冷却速率大到超过临界冷却速率，并以此速率降到玻璃转变温度以下，这时会形成过冷液体，此时即使熔体有很大的结晶驱动力，但由于过冷液体中原子移动缓慢，原子结构重排很困难，过冷液体内部无法形核长大，此时液体内部是不平衡态，因而保留....

本文编号：4032917