380℃退火非晶Zr_(70)Cu_(20)Ni_(10)合金的结晶行为

380℃退火非晶Zr_(70)Cu_(20)Ni_(10)合金的结晶行为

一、Crystallization behavior of amorphous Zr_(70)Cu_(20)Ni_(10) alloy annealed at 380 ℃(论文文献综述)

甘有祎[1](2021)在《Zr基块体非晶合金制备及其在NaCl溶液中的腐蚀行为研究》文中研究说明非晶合金原子排布呈现短程有序、长程无序的特殊结构,其内部不存在晶界、位错等微观缺陷,从而使这类材料拥有一些优异的力学、物理和化学性能。随着海洋资源的开发,人们对在海洋环境中服役装备的耐腐蚀性将提出更高的要求,寻找并探索一些新型的耐腐蚀性替代材料成为必要。非晶合金具有较高强度、硬度以及耐腐蚀性在海洋工程中具有广阔的应用前景。本文针对具有较高断裂韧性和较大玻璃形成能力的Zr基非晶合金,研究其在模拟海水中的腐蚀行为。本文主要研究Zr-Cu-Al系、Zr-Ni-Al系、Zr-Cu-Ni-Al系等Zr基非晶合金的制备及其在3.5wt.%Na Cl溶液中的腐蚀行为。研究了Zr基非晶合金中组成元素对玻璃形成能力和腐蚀性能的影响,非晶合金不同结构弛豫状态对腐蚀性能的影响以及钝化膜的形成和破坏等腐蚀行为。主要研究结果如下:(1)Zr-Cu-Al系中Zr/Cu减小(Cu增加)有利于玻璃形成能力的提高,Zr-Ni-Al系中Zr/Al减小有利于玻璃形成能力的提高。Zr-Ni-Al系比Zr-Cu-Al系非晶合金的抗腐蚀性能高。Zr-Cu-Al系中随Zr/Cu增大抗腐蚀性能提高,Zr-Ni-Al系中随Zr/Al增大抗腐蚀性能提高。非晶合金的钝化膜成分主要为合金元素对应的氧化物。(2)Zr-Cu-Ni-Al系非晶合金中Ni元素含量的增加能够提高非晶合金的抗腐蚀性能。Zr-Cu-Ni-Al系非晶合金的抗腐蚀性能优于Zr-Cu-Al系非晶合金。Zr-Cu-Ni-Al系非晶合金也发生点蚀,含Ni元素较多且Zr/Al较大的Zr65Cu15Ni10Al10非晶合金相比含Ni较少的Zr55Cu30Ni5Al10具有更好的抗腐蚀性能。Zr-Cu-Ni-Al系非晶合金表面形成的钝化膜成分主要为ZrO2、Al2O3和NiO。(3)非晶合金退火处理降低了非晶合金中自由体积含量,结构上具有更好的稳定性。退火态非晶合金相比晶态合金和铸态非晶合金具有较高的抗腐蚀性能,其中退火2 h和4 h非晶合金的抗腐蚀性能最优。结构弛豫能够提高非晶合金的耐腐蚀性能,可能与非晶合金的结构稳定性有关。(4)Zr基非晶合金均发生点蚀,钝化膜被Cl-吸附破坏,致使金属发生溶解。含Cu元素的Zr基非晶合金中出现Cu元素的选择性溶解现象,即Cu元素累积聚集,其他元素溶解。含Cu元素的Zr基非晶合腐蚀坑内形成原电池反应,加速了腐蚀速度。

Qun Yang,Si-Xu Peng,Zheng Wang,Hai-Bin Yu[2](2020)在《Shadow glass transition as a thermodynamic signature of β relaxation in hyper-quenched metallic glasses》文中认为One puzzling phenomenon in glass physics is the so-called ’shadow glass transition’ which is an anomalous heat-absorbing process below the real glass transition and influences glass properties.However,it has yet to be entirely characterized,let alone fundamentally understood.Conventional calorimetry detects it in limited heating rates.Here,with the chip-based fast scanning calorimetry,we study the dynamics of the shadow glass transition over four orders of magnitude in heating rates for 24 different hyper-quenched metallic glasses.We present evidence that the shadow glass transition correlates with the secondary(β)relaxation:(i) The shadow glass transition and the β relaxation follow the same temperature–time dependence,and both merge with the primary relaxation at high temperature.(ii) The shadow glass transition is more obvious in glasses with pronounced β relaxation,and vice versa;their magnitudes are proportional to each other.Our findings suggest that the shadow glass transition signals the thermodynamics of β relaxation in hyper-quenched metallic glasses.

郭亚男[3](2019)在《元素添加对Zr基非晶晶化行为和性能影响的研究》文中研究表明元素添加是一种开发新合金的重要手段,会对合金体系的力学性能、物理性能、化学性能等产生多种影响。在非晶合金体系中,非晶形成能力对合金成分也非常敏感,因此元素添加对于提高非晶形成能力,改善性能具有非常重要的科学意义和广泛的应用价值。本文研究了Ag元素添加对Zr Co Al非晶合金形成体系的非晶形成、热稳定性、晶化行为以及硬度进行了研究。通过单辊急冷法和铜模喷铸法制备了非晶合金样品,在不同温度下进行真空退火使非晶合金样品发生晶化,用X射线衍射、差示扫描量热仪、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、光学显微镜、电化学工作站等多种方法对样品进行表征测试,主要试验结果如下:在非晶合金体系Zr65Al7.5Co27.5-xAgx(x=0-20%)中,Ag含量为15%时,出现了玻璃化转变和过冷液相区。Ag含量的变化会引起晶化过程的改变:Ag含量等于15%时,非晶合金的晶化过程为非晶→准晶+非晶→Zr2Ag,Al Ag3,Al13Co4和Al3Zr;Ag含量在低于或者高于15%时,晶化过程为:非晶→非晶团簇→非晶团簇+Zr+Zr4(Al,Ag)3→Zr2Ag,Al Ag3,Al13Co4和Al3Zr。准晶相的出现与玻璃化转变和过冷液相区有密切关系。Ag含量的变化会影响合金硬度,初始淬态的非晶合金条带硬度随着Ag含量增加呈现先增大后减小的规律,在Ag含量为15%时最高。退火后样品硬度比淬态明显升高,但硬度变化与主要析出相的类型关系不大。随Ag含量升高,合金的耐蚀性逐渐升高。

井上明久,孔凡利,朱胜利,Churyumov A,Shalaan E,Al-Marouki F[4](2018)在《伪高熵与团簇状金属玻璃的制备及特点》文中研究指明含有溶质过渡金属Zr基、Fe基和(Fe,Co,Ni)基合金具有大量原子尺寸错配和正混合焓的特性,可以制备成一种新型亚稳态合金——伪高熵(PHE)合金.该新型PHE合金与团簇状金属玻璃的DSC谱图显示:他们具有玻璃化转变过程,一个相对较小的过冷液相区和两个放热峰.即使在第1阶段放热峰温度以上进行加热,合金玻璃状结构仍保持不变,这种独特的玻璃状结构被称为团簇状玻璃结构.团簇金属玻璃具有玻璃形成能力强、结晶相生长速率极低、高黏度、抵抗原子重组能力强、高硬度等特点.而普通玻璃态合金没有PHE和团簇状玻璃合金的这些优良特性.因此,伪高熵金属玻璃在未来有望成为具有新功能特性的工程材料.

Zhiqiang Xu,Yifei Xu,An Zhang,Jiangyong Wang,Zumin Wang[5](2018)在《Oxidation of amorphous alloys》文中指出Owing to their unique short-or medium-range ordered microstructures and excellent mechanical, physical, and chemical properties, amorphous alloys have attracted significant interest in recent years. For the application of amorphous alloys, clarifying their oxidation processes and mechanisms is necessary since many of the surface-related properties of amorphous alloys largely depend on the surface oxide layer.The aim of this paper is to review the recent research on the thermal oxidation behaviors of amorphous alloys under pure oxygen or air condition. The contents are divided into three categories according to the number of components the research considers, i.e., the oxidation of binary, ternary, and multi-component(>3) amorphous alloys. Each section discusses the thermal stability of the amorphous matrix, oxidation kinetics, and the oxide layer and amorphous substrate, which are strongly affected by internal factors(i.e., alloy elements and microstructure) and external factors(i.e., oxidation temperature, duration, and oxygen partial pressure, etc.). The general features of the oxidation of amorphous alloys – from simple binary to complex multi-component amorphous alloys – will be summarized. This overview of the current scientific understanding on the fundamentals of these materials may provide guidelines for the development of strongly corrosion-resistant amorphous alloys.

宋丽建[6](2018)在《金属玻璃弛豫动力学行为研究》文中进行了进一步梳理金属玻璃属于非平衡态亚稳材料,其亚稳特征调控对其物理、化学性能具有重要影响。但亚稳特征演化规律非常复杂,明确相关规律和物理机制对认识金属玻璃本质及调控其性能具有重要意义。本文借助高精度闪速差示扫描量热仪,通过对金属玻璃形成、等温退火过程分析,原位研究了金属玻璃的相转变和不同弛豫模式间的演化规律,并分析了记忆效应的动力学起源。主要工作如下:(1)基于相似元素替代,即具有相近的原子半径和化学性质,研究了(La0.5Ce0.5)65Al10Co25-xCux(x=0,5,10,15,20,25)金属玻璃Cu含量对玻璃转变动力学行为的影响。我们发现,玻璃转变温度随Cu含量的增加逐渐向低温方向移动。而脆度随Cu含量的增加先增加后降低,在Cu含量为10%时出现极值m=63.6。揭示了金属玻璃平均混合焓与玻璃转变动力学间的联系。说明可以通过体系混合焓调控过冷液体动力学行为。(2)退火是一种有效调节金属玻璃性质的方法,但通常认为退火是单一的弛豫过程。有意思的是,我们发现金基和铁基金属玻璃β弛豫向?弛豫的等温转变行为。并通过能量地形图模型定量解释了不同弛豫模式间转变行为。发现微小的焓变(0.8 kJ/mol)会导致激活能垒极大的提升(100 kJ/mol),并认为是由于原子协同运动造成的。此外,β弛豫对软磁性能影响显着,这对我们理解不同弛豫模式对金属玻璃性能的影响提供了基础。(3)研究金属熔体玻璃形成过程与晶化行为间的关系,有助于我们理解玻璃形成的物理起源,同时也利于开发新金属玻璃体系。为此,我们原位研究了金基金属玻璃的相转变过程。相图的建立揭示了连续升降温过程中玻璃、液体和晶体间的转化关系,其相比于典型的温度-时间-转变曲线更加简洁直观。我们还发现处于不同相图位置的金属玻璃表现出了不同的晶化抑制行为。但焓变与弛豫激活能可以塌缩在一起,不受金属玻璃相图位置影响,揭示了焓与激活能的内在关系。(4)通过单步和两步退火研究金基金属玻璃的焓弛豫动力学行为。我们发现金属玻璃记忆效应与预退火动力学行为密切相关。从焓变角度分析了不同弛豫模式的记忆回复能力。此外,分层级的弛豫过程揭示了β弛豫比?弛豫更混乱。

刘保串[7](2018)在《基于高流变成型法探索锆基BMGs的退火效应》文中指出金属玻璃因其拥有优异的力学性能受到广泛的关注,但其室温塑性差是制约其实际应用的主要瓶颈。另外金属玻璃处于能量的亚稳态,在一定条件下会向低能态甚至是晶态转变,这个过程称为结构弛豫,发生结构弛豫的金属玻璃力学性能往往进一步变差。本课题组创新发展的高流变成型方法(HRRF)在前期探索中证实能够显着提高脆性块体金属玻璃(BMGs)Zr48Cu36Al8Ag8的室温压缩塑性。然而,关于该法对弛豫态BMGs的力学性能作用规律、热稳定性及其机理仍待探索。本文以Zr57Nb5Cu15.4Ni12.6Al10和Zr57Cu20Ni8Al10Ag5成分的Zr基BMGs为研究对象。在探索HRRF对ZrCuAlNi系BMGs增塑可能性的基础上近一步选择具有玻璃形成能力强,热稳定性好的Zr57Cu20Ni8Al10Ag5金属玻璃研究HRRF对弛豫态金属玻璃力学性能、热稳定性的作用规律。采用显微硬度测试、压缩测试、三点弯曲测试等手段衡量力学性能的变化;使用扫描电子显微镜(SEM)观察经过压缩测试后试样侧面的剪切带形貌以及透射电子显微镜(TEM)观察微观结构,以探索HRRF对ZrCuAlNi系BMGs增塑的可能性及对弛豫态BMGs力学性能的作用规律和机理。同时使用差示扫描量热法(DSC)研究HRRF对弛豫态BMGs热稳定的影响,以期揭示HRRF对金属玻璃退火伴随效应的规律及机理。主要研究成果与结论如下:1.对于HRRF处理后的Zr57Nb5Cu15.4Ni12.6Al10金属玻璃,DSC测试的结果表明其自由体积含量明显高于铸态试样;室温压缩塑性测试及弯曲塑性测试的结果显示其压缩塑性及弯曲塑性值分别从铸态的16.76%和3.04%显着提高至>50%产生超塑性及>6.11%而未弯断;SEM检测的结果显示HRRF处理后试样的剪切带产生大量分支,出现多次剪切带;TEM拍摄结果显示其塑性增加的原因是准晶相在HRRF处理后的试样中产生对塑性提高起到极大的促进作用。本研究成果说明高流变成型方法对ZrCuAlNi系BMGs具有增塑作用。2.Zr57Cu20Ni8Al10Ag5块体非晶在Tg以下退火时,其显微硬度逐渐增加,而经过HRRF处理后的退火试样显微硬度基本恢复到铸态水平;退火试样的压缩塑性呈现先增加后减小的趋势,在等温退火3小时时达到最大压缩塑性31.19%,进一步的三点弯曲塑性测试显示其弯曲塑性值从铸态的0.81%增加至2.0%;HRRF处理后的退火态试样压缩塑性均得到明显提高,除等温退火1.5小时试样塑性提高至9.84%外,其余退火时间试样塑性均提高至40%以上。3.SEM检测结果显示,退火样品HRRF处理后的剪切带数量明显增多,交割分叉特征明显,说明HRRF处理可以改变退火试样剪切带的形成及演化行为。TEM结果显示在退火试样中出现分离相,而HRRF处理后的退火试样分离相尺寸更大。EDS线扫描揭示,退火试样及其HRRF处理后,分离相均存在Cu元素富集偏聚。DSC结果表明退火使金属玻璃自由体积含量逐渐减少,HRRF处理后的退火试样自由体积含量明显增加。分析认为,退火样品HRRF处理后塑性提高的原因是分离相与自由体积的耦合作用。4.就金属玻璃构效关系而言,退火及HRRF处理产生的相分离和准晶相,均显着促进BMGs的塑性。但是,由尺度及成分偏聚的差别看,二者属于不同的微观结构。虽然现阶段尚不能确定,相分离及准晶相在其它非晶体系中是否可借助退火或HRRF方法而产生,但本文研究结果,为非晶增塑机制从微观结构上提供了重要依据,也为BMGs增塑方法开拓了新的思路。

吕玉苗[8](2017)在《金属玻璃近表面区域力学行为及动力学研究》文中研究说明作为一种亚稳态的非晶合金材料,金属玻璃由于其特殊的结构特征(原子排列短程有序而长程无序),而表现出优异的力学、物理和化学性能,并且具备在过冷液相区超塑性成型的能力,因此被认为是制备微纳米尺度器件的一种新的结构材料。但是,随着金属玻璃尺寸的减小,其力学行为会与块体有显着的差异,出现明显的尺寸效应。在微纳米尺度,比表面积的急剧增大使表面成为主导金属玻璃力学行为的主要因素,因此金属玻璃表面的力学行为一直是金属玻璃研究领域的热点和难点。阐明金属玻璃表面微纳米尺度力学行为不仅能够加深我们对金属玻璃基础研究的认知,并且能够推进现在单纯的以晶体材料为主的微纳米器件制造技术。在这篇论文中,我们首先采用动态纳米压痕的方法仔细地研究了金属玻璃近表面微纳米尺度的塑性变形与样品尺度的关系。实验结果说明在不同金属玻璃体系中,当塑性变形超过一定临界尺度时,剪切带都会经历一个从离散分布(表面或近表层)到局域分布(内部)的变化过程。在低于临界尺度时,也就是在离散分布区,塑性变形以多重剪切带为主,并且剪切带的剪切位移很小。但是在大于临界尺度时,也就是局域分布区,塑性变形局域于几个剪切带内,并且剪切带的剪切位移很大。这种塑性变形方式的转变导致了金属玻璃中硬度的尺度效应,随着压入深度增加,硬度逐渐减小直至接近体材料硬度数值。通过实验和理论分析,我们发现这种塑性转变与金属玻璃的弹性模量和脆性相关,并且定性的给出了三者之间的关联。将观察区域进一步缩小至金属玻璃表面,我们发现金属玻璃表面动力学行为与块体有明显不同。首先,我们发现动态原子力显微镜技术第一次实现了金属玻璃塑性变形过程中纳米尺度结构演化的实验观测。实验结果说明对于块体金属玻璃塑性变形,随着外界应力的增加,结构中软区所占的比例会不断增加,呈现聚集长大的特征,导致结构向更高的能态演化。但金属玻璃表面的结构演化则与块体的完全不同,即随着外界应力的增大,表面结构演化依次经历了四个阶段:从最开始的随机结构演化变为结构弛豫,中间经历一个动态平衡的过程最后到达不断向高能态演化的阶段。表面这种偏离块体结构演化的特殊的变形特征与软玻璃体系的非线性流变学非常相似,这就说明在实验观察尺度上金属玻璃表面并不是像内部一样处于固态,而是一种更接近液体的状态。最后我们采用纳米压痕仪的划痕功能研究了金属玻璃表面类液体属性对摩擦行为的影响。实验结果说明金属玻璃表面的类液体层可以起到自润滑的效果,能有效地降低表面的摩擦系数,其最小值仅为块体内部摩擦系数的1/3。这种自润滑效果源于类液体层的均匀塑性变形,与块体材料局域剪切带的变形方式完全不同。同时,实验结果还量化了金属玻璃表面自润滑的深度范围,并且揭示了自润滑深度范围与玻璃转变温度的负相关关系。本论文对金属玻璃近表面区域微纳米尺度力学行为的初步研究所获得的结果不仅揭示了金属玻璃在小尺度范围内形变和近表面结构演化动力学行为的一些现象和基本规律,为完善和发展金属玻璃形变和相关的科学理论提供了实验依据,同时对于设计具有新功能特性的微纳米器件,比如自修复,自润滑等,指明了方向。

乙姣姣[9](2016)在《Al-Ni-RE合金的非晶形成能力与晶化行为》文中认为Al基非晶合金具有极高的比强度、优异的耐蚀性以及良好的韧性,然而迄今为止仅有少数几个成分的Al基非晶合金能够直接制备出1 mm直径的棒状试样,如何提高Al基非晶的非晶形成能力是该类材料得以工程应用和进一步发展必须弄清的问题。Al基非晶的晶化行为一方面反映材料在受热时的稳定性,同时也间接反映合金在凝固时的特点,据此可以分析合金在凝固时是什么样的晶态相在与非晶相竞争,进而阐明非晶形成的机制。本文以Al-Ni-La合金作为基础合金,研究了 Gd置换La以及Si少量添加对Al基非晶合金非晶形成能力和晶化行为的影响。这其中通过真空吸铸获得各个成分合金的楔形试样,以试样尖端非晶区的最大厚度表征合金的非晶形成能力,真空甩制相应成分的非晶薄带,在差示扫描量热仪上对其在加热过程中的相变温度与相变热进行测量,利用X射线衍射仪、高分辨透射电镜和3D原子探针对试样在铸态以及晶化不同阶段的组织结构进行分析表征,相关研究成果如下:以Al-Ni-RE三元系中最佳非晶形成成分合金Al85.5Ni9.5La(Gd)5及其近邻的六个成分合金(Al85Ni10La(Gd)5、Al85.5Ni10La(Gd)4.5、Al86Ni9.5La(Gd)4.5、Al86Ni9La(Gd)5、Al85.5Ni9La(Gd)5.5、Al85Ni9.5La(Gd)5.5作为基础合金,考察了 La和Gd稀土相似原子置换对其非晶形成能力的影响,发现除了三元最佳非晶形成成分合金Al85.5Ni9.5La(Gd)5的非晶形成能力随着稀土置换量的增加而减小外,其它基础合金的非晶形成能力随着稀土置换量的增加总是先增大后减小,非晶形成能力与成分的关系曲线呈“M”状,通过对以溶质为中心的团簇的原子堆垛效率进行计算发现,非晶形成能力的这种M状变化是由于异类稀土元素加入后原子的堆垛效率决定的,堆垛效率增大,非晶形成能力上升,反之则下降。以Al-Ni-RE三元系中最佳非晶形成成分合金Al85.5Ni9.5La5与其周边四个成分的合金 Al86Ni9La5、Al86Ni9.5La4.5、Al86Ni10La4 和 Al86Ni10.5La3.5作为基础合金,分别向其中加入0.2、0.5、1.0、1.5和2.0 at.%的Si元素,发现Al85.5Ni9.5La5合金同样不适合通过Si的少量添加来提高其非晶形成能力,其它几个基础合金的非晶形成能力则随着Si添加量的增加先增大后减小。基础合金的非晶形成能力越差,Si的最佳添加量越高,非晶形成能力提升越显着。(Al86Ni9La5)98Si2非晶合金加热晶化时,第一、二晶化峰均对应着fcc-Al的析出。加热速率在以5、10、20、40、80 K/min的顺序依次增大时,第二晶化峰与第三晶化峰的温度间隔逐渐增大。对连续加热时相变特征温度与加热速率的关系进行理论解析发现,晶化峰峰值温度随加热速率的变化量与晶化激活能大小密切相关。晶化激活能越大,加热速率对晶化峰位置的影响越小。对(Al86Ni9La5)98Si2合金而言,由于第二晶化峰的晶化激活能远大于第三晶化峰的晶化激活能,从而使第二晶化峰与第三晶化峰间的温度间隔随着加热速率的提高而逐渐增大。(Al86Ni9La5)98Si2非晶合金第一晶化峰和第二晶化峰的产物之所以均为fcc-Al,是由于Si与La具有很大的负混合焓,这样合金中加入Si后,La原子的扩散能力大幅降低,使得fcc-Al晶体在长大到一定程度后因La、Si原子在其前沿富集而停止生长,只有当温度进一步提高到一定值,fcc-Al才重新进行长大,从而导致(Al86Ni9La5)98Si2非晶合金连续加热时fcc-Al的析出分裂成了两个阶段。

李子敬[10](2016)在《非晶组分设计和非晶形成能力的热力学研究》文中指出开发新的非晶合金体系、探究非晶化转变的本质一直是非晶合金领域的主旋律,这两个问题的解决都需要对非晶化转变从热力学和动力学两方面系统研究。一直以来,相关研究主要集中在动力学方面,热力学的研究相对较少。已有的热力学研究主要关注合金熔体的混合焓(ΔHmix)、构型熵和稳定晶相的热力学驱动力(ΔGl-c)。相对于ΔGl-c和ΔHmix,熵更能反映不同状态结构的差异,因此应与非晶化转变存在更根本的关联,但有关熵的研究很少报道。再则,亚稳相在非晶化转变中具有重要作用,认识亚稳态的热力学特征具有重要意义。本课题旨在探讨非晶化转变过程中热力学因素的作用(尤其是亚稳态的热力学特征和非晶化转变的关系)。首先以小分子样品邻甲基苯甲酸甲酯(MOT 99%)和对甲基苯甲酸甲酯(MPT99%)构成的二元体系为研究对象,分别探讨动力学和热力学因素与非晶形成能力的关联性。为此采用差式量热扫描仪(DSC)研究了不同组分体系的非晶转变、晶化和熔化行为;研究了约化玻璃转变温度、过冷液区和组分的关系,确定了最佳非晶形成区,并勾画体系的相图。采用宽频介电谱仪研究了动力学行为和温度、组分的关系。讨论了动力学、热力学因素对非晶组分的影响;发现动力学因素使最佳非晶组分趋于共晶点,热力学因素使最佳组分偏离共晶点。基于五种不同类型简单共晶体系的分析,发现最佳非晶组分在共晶组分和共晶线等分点之间。基于相图计算方法(CALPHAD)得到的自由能数据,研究确定了四种不同类型二元共晶合金的无溶质分配固溶体相的热力学特征量。结合稳定晶相的熔化焓和熔化熵,发现两相的熔化熵之差和非晶形成能力、组元间相互作用、混合焓强相关。两晶相的熔化熵之差越小,体系的非晶形成能力越高,组元间的相互作用越强,混合焓越负。基于过冷液体、非晶合金和二十面体准晶相似的局域结构特征,对准晶形成体系Zr40Ti40Ni20掺杂金属Co和Be,制备了系列非晶合金,确定了体系的最佳非晶组分。研究了非晶样品的晶化行为,发现具有特殊热力学特征的准晶相作为初晶相可以提高体系的非晶形成能力。采用分子动力学模拟方法研究了体系结构随组分的变化。模拟结果表明Be的添加提高并且扭曲了熔体中的二十面体和类二十面体短程序,这既确保了准晶的首要竞争相地位,同时又使准晶的析出变得困难,从而导致体系的非晶和准晶形成能力可以同步提高。本工作还发现(Zr40Ti40Ni20)100-xBex合金体系的非晶和准晶形成能力在很宽成分范围内同步提高。

二、Crystallization behavior of amorphous Zr_(70)Cu_(20)Ni_(10) alloy annealed at 380 ℃(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、Crystallization behavior of amorphous Zr_(70)Cu_(20)Ni_(10) alloy annealed at 380 ℃(论文提纲范文)

(1)Zr基块体非晶合金制备及其在NaCl溶液中的腐蚀行为研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 非晶合金概述
    1.3 非晶合金的发展历史
    1.4 非晶合金的形成理论
        1.4.1 非晶合金形成的结构因素
        1.4.2 非晶合金形成的热力学因素
        1.4.3 非晶合金形成的动力学因素
    1.5 非晶合金形成能力及相关参数
        1.5.1 临界冷却速率Rc
        1.5.2 约化玻璃转变温度T_(rg)
        1.5.3 过冷液相区ΔT
    1.6 非晶合金的制备方法
        1.6.1 金属模铸造法
        1.6.2 水冷铜模法
        1.6.3 水淬法
    1.7 非晶合金的结构弛豫
    1.8 非晶合金耐腐蚀性
        1.8.1 金属钝化理论及研究方法
        1.8.2 Zr基非晶合金腐蚀性能研究现状
    1.9 研究意义与主要内容
        1.9.1 技术路线图
第2章 非晶材料制备及实验方法
    2.1 实验材料
    2.2 非晶合金样品的制备
        2.2.1 原材料处理
        2.2.2 非晶合金金铸锭的制备
        2.2.3 非晶合金板材的制备
    2.3 非晶合金结构弛豫
    2.4 非晶合金结构及热力学表征
    2.5 微观表征
        2.5.1 扫描电子显微镜(SEM)及能量色散X射线光谱仪(EDS)
        2.5.2 X射线光电子能谱(XPS)
    2.6 腐蚀性能测试
第3章 三元Zr基非晶合金的腐蚀性能
    3.1 引言
    3.2 Zr-Cu-Al系和Zr-Ni-Al系非晶合金的热力学参数
    3.3 Zr-Cu-Al系和Zr-Ni-Al系非晶合金的电化学腐蚀
    3.4 Zr-Cu-Al系和Zr-Ni-Al系非晶合金的腐蚀形貌
    3.5 Zr/Cu、Zr/Al对腐蚀性能的影响
    3.6 本章小结
第4章 Zr-Cu-Ni-Al系非晶合金的腐蚀性能
    4.1 引言
    4.2 非晶合金结构及热力学表征
    4.3 非晶合金电化学腐蚀
    4.4 Ni元素对非晶合金腐蚀性能的影响
    4.5 本章小结
第5章 结构状态对非晶合金腐蚀性能的影响
    5.1 引言
    5.2 结构弛豫及结构表征
    5.3 结构状态对非晶合金电化学腐蚀的影响
    5.4 不同结构状态非晶合金腐蚀形貌对比
    5.5 结构状态对非晶合金腐蚀机理的影响
    5.6 本章小结
结论
参考文献
致谢
附录 A 攻读学位期间所发表的学术论文目录

(3)元素添加对Zr基非晶晶化行为和性能影响的研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 非晶合金
        1.2.1 非晶合金研究现状及发展
        1.2.2 非晶合金制备
        1.2.3 锆基非晶合金应用
    1.3 元素添加
        1.3.1 元素添加的研究现状
        1.3.2 元素添加的原则
    1.4 准晶概述
    1.5 课题研究内容及意义
        1.5.1 添加Ag对65Zr体系非晶的影响
        1.5.2 添加Co对65Zr体系非晶的影响
第2章 实验材料与方法
    2.1 实验样品制备
        2.1.1 合金成分的配制
        2.1.2 母合金制备
        2.1.3 非晶条带制备
        2.1.4 喷铸棒材的制备
        2.1.5 退火样品制备
    2.2 非晶合金性能测试
        2.2.1 X射线衍射仪(XRD)
        2.2.2 显微硬度测试
        2.2.3 差示扫描量热仪(DSC)
        2.2.4 扫描电子显微镜(SEM)
        2.2.5 透射电子显微镜(TEM)
        2.2.6 压缩性能测试
        2.2.7 金相组织分析
        2.2.8 电化学腐蚀测试
第3章 添加Ag对Zr_(65)Al_(7.5)Co_(27.5-x)Ag_x合金性能的影响
    3.1 实验
        3.1.1 样品制备
        3.1.2 样品表征
    3.2 结果与讨论
        3.2.1 对非晶形成能力的影响
        3.2.2 对晶化行为的影响
        3.2.3 对退火后硬度的影响
        3.2.4 对压缩性能的影响
        3.2.5 对耐蚀性的影响
        3.2.6 讨论
    3.3 本章小结
第4章 全文总结
参考文献
发表论文和参加科研情况说明
致谢

(4)伪高熵与团簇状金属玻璃的制备及特点(论文提纲范文)

1 块体金属玻璃的发展历程
2 块体金属玻璃的成分及结构特点
3 块体金属玻璃的性能及应用
4 合金成分对块体金属玻璃的结构稳定性和力学性能的影响
5 PHE金属玻璃合金的制备及定义
6 多组元过渡金属 (Fe, Co, Ni) 基的PHE金属玻璃
7 合金液相温度对玻璃转变与过冷液相区的影响
8 结论

(6)金属玻璃弛豫动力学行为研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 金属玻璃简介
    1.2 金属玻璃的弛豫行为
        1.2.1 金属玻璃的α弛豫行为
        1.2.2 金属玻璃的β弛豫行为
        1.2.3 金属玻璃的快β'弛豫行为
    1.3 金属玻璃的功能性应用
        1.3.1 金属玻璃的软磁性能
        1.3.2 金属玻璃的力学性能
    1.4 金属玻璃退火对功能特性的影响
    1.5 本文主要研究内容和意义
第2章 金属玻璃α弛豫对成分的依赖性
    2.1 引言
    2.2 实验方法
    2.3 金属玻璃的玻璃转变动力学
        2.3.1 不同升温速率下玻璃转变现象
        2.3.2 混合焓对玻璃转变动力学行为的影响
    2.4 本章小结
第3章 金属玻璃等温退火弛豫动力学行为研究
    3.1 引言
    3.2 实验方法
    3.3 金属玻璃等温弛豫动力学行为
    3.4 金属玻璃弛豫动力学行为对软磁性能的影响
    3.5 本章小结
第4章 金属玻璃相图及降温速率对弛豫行为的影响
    4.1 引言
    4.2 实验方法
    4.3 金属玻璃连续升降温相图
        4.3.1 金属玻璃连续降温相图
        4.3.2 金属玻璃连续升温相图
    4.4 不同升降温速率下金属玻璃的晶化行为
    4.5 不同降温速率下金属玻璃的弛豫行为
    4.6 本章小结
第5章 金属玻璃记忆效应的动力学行为
    5.1 引言
    5.2 实验方法
    5.3 金属玻璃记忆效应及回复动力学行为
        5.3.1 记忆效应
        5.3.2 金属玻璃回复过程
    5.4 本章小结
第6章 全文总结
参考文献
致谢
作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果

(7)基于高流变成型法探索锆基BMGs的退火效应(论文提纲范文)

致谢
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 金属玻璃发展史
    1.2 金属玻璃形成理论
        1.2.1 金属玻璃的玻璃转变
        1.2.2 金属玻璃形成的热力学条件
        1.2.3 金属玻璃形成的动力学条件
    1.3 金属玻璃的力学行为
        1.3.1 金属玻璃的宏观力学性能
        1.3.2 金属玻璃塑性流变过程的微观模型
        1.3.2.1 自由体积涨落模型
        1.3.2.2 剪切转变区模型(STZ模型)
    1.4 金属玻璃的成型
        1.4.1 高流变成型方法
    1.5 本工作研究的内容及意义
第二章 实验设备及方法
    2.1 选择退火成分
    2.2 主要实验概述
    2.3 高流变成型方法实验
        2.3.1 高流变成型方法(HRRF)原理
        2.3.2 HRRF法优点
    2.4 材料分析测试方法
        2.4.1 XRD
        2.4.2 材料热分析
        2.4.3 SEM与TEM
        2.4.4 室温压缩塑性及三点弯曲实验
    2.5 本章小结
第三章 HRRF对ZrCuAlNi系块体非晶力学性能的影响
    3.1 引言
    3.2 实验过程及方法
    3.3 实验结果
        3.3.1 XRD图谱及自由体积的演化
        3.3.2 HRRF对ZrCuAlNi系非晶力学性能的作用
        3.3.3 HRRF对ZrCuAlNi系非晶形变剪切带的作用
        3.3.4 HRRF对ZrCuAlNi系非晶微观结构的作用
    3.4 结论
第四章 等温退火对Zr_(57)Cu_(20)Ni_8Al_(10)Ag_5块体非晶微结构和力学性能的影响.
    4.1 引言
    4.2 实验过程及方法
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 XRD图谱
        4.3.2 退火过程自由体积的演化
        4.3.3 退火对非晶样品显微硬度的作用
        4.3.4 退火对非晶样品室温压缩塑性及三点弯曲塑性的作用
        4.3.5 退火对非晶样品形变剪切带的作用
        4.3.6 退火引起的相分离现象
    4.4 结论
第五章 HRRF对弛豫态Zr_(57)Cu_(20)Ni_8Al_(10)Ag_5块体非晶微结构及力学性能的影响
    5.1 引言
    5.2 实验过程及方法
    5.3 结果与讨论
        5.3.1 XRD图谱
        5.3.2 弛豫态非晶经HRRF处理自由体积的演化
        5.3.3 HRRF对弛豫态非晶显微硬度的作用
        5.3.4 HRRF对弛豫态非晶室温压缩塑性及三点弯曲塑性的作用
        5.3.5 HRRF对弛豫态非晶形变剪切带的作用
        5.3.6 HRRF对弛豫态非晶微观结构的作用
    5.4 结论
第六章 总结与展望
    6.1 本文的主要内容及工作
    6.2 本工作的创新之处
    6.3 尚需解决的问题
参考文献
攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况

(8)金属玻璃近表面区域力学行为及动力学研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 块体金属玻璃力学性为
        1.2.1 块体金属玻璃简介
        1.2.2 块体金属玻璃塑性变形特征
        1.2.3 块体金属玻璃塑性变形的微观机理
    1.3 金属玻璃力学行为的尺寸效应
        1.3.1 本征尺寸效应和外部尺寸效应
        1.3.2 力学行为的尺寸效应
        1.3.3 力学行为的尺寸效应机理
    1.4 金属玻璃表面纳米尺度动力学
        1.4.1 不同玻璃体系表面纳米尺度动力学
        1.4.2 金属玻璃表面纳米尺度动力学
    1.5 研究基础和实验条件
        1.5.1 研究基础
        1.5.2 实验条件
    1.6 本文的研究内容和意义
第二章 实验技术
    2.1 金属玻璃样品制备和结构表征
        2.1.1 动态纳米压痕技术
        2.1.2 摩擦实验
        2.1.3 动态原子力显微镜技术
第三章 金属玻璃近表面区域的塑性行为
    3.1 引言
    3.2 基于动态纳米压痕技术的硬度测量
    3.3 力学行为的尺寸效应
        3.3.1 硬度的尺寸效应
        3.3.2 塑性的尺寸效应
        3.3.3 硬度和塑性尺寸效应分析
    3.4 结论
第四章 金属玻璃塑性变形的纳米尺度结构特征
    4.1 引言
    4.2 金属玻璃平头纳米压痕实验
    4.3 应力引起的结构演化
    4.4 结构演化的物理机理
    4.5 结论
第五章 表面快速动力学引起的流动
    5.1 引言
    5.2 原位结构演化观测
    5.3 金属玻璃表面的四种结构演化
    5.4 表面流动的特征
    5.5 表面结构参数计算
    5.6 结论
第六章 表面快速动力学引起的自润滑
    6.1 引言
    6.2 摩擦实验
    6.3 摩擦行为分析
        6.3.1 压入深度对摩擦行为的影响
        6.3.2 滑动速度对摩擦行为的影响
        6.3.3 摩擦弛豫实验
    6.4 表面自润滑层的厚度
    6.5 摩擦系数的理论计算
    6.6 结论
第七章 全文总结
    7.1 主要结论
    7.2 本文主要创新点及展望
参考文献
个人简历及发表文章目录附录
致谢

(9)Al-Ni-RE合金的非晶形成能力与晶化行为(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 Al基非晶合金研究现状
        1.1.1 Al基非晶合金的发展
        1.1.2 Al基非晶的力学性能
    1.2 Al基非晶的非晶形成能力
        1.2.1 非晶形成能力的判据
        1.2.2 Al基非晶的GFA
        1.2.3 多组元化对Al基非晶GFA的影响
    1.3 Al基非晶的晶化行为
        1.3.1 初生相
        1.3.2 玻璃转变和晶化机制
    1.4 Al基非晶成分设计理论
        1.4.1 原子团簇密排堆积模型(ECP)
        1.4.2 原子团簇结构模型
        1.4.3 团簇线模型
    1.5 本文的研究内容和意义
第二章 实验方法
    2.1 合金成分的选择
    2.2 主要实验设备
    2.3 试样制备
        2.3.1 母合金制备
        2.3.2 非晶薄带制备
        2.3.3 楔形试样制备
    2.4 试样分析与表征
        2.4.1 金相显微镜观察
        2.4.2 X射线衍射分析
        2.4.3 透射电子显微镜分析
        2.4.4 热分析
        2.4.5 三维原子探针
第三章 RE相似原子置换对Al-Ni-RE非晶形成能力的影响
    3.1 Al-Ni-La合金的非晶形成能力
    3.2 La、Gd相互置换提高非晶形成能力的原因
        3.2.1 Al基非晶的团簇结构
        3.2.2 La、Gd相互置换时原子堆垛效率的变化
    3.3 本章小结
第四章 Si的添加对Al-Ni-La合金非晶形成能力与晶化行为的影响
    4.1 非晶形成能力与Si的加入量的关系
    4.2 原子堆垛效率与非晶形成能力的关系
    4.3 晶化行为与Si的加入量的关系
        4.3.1 (Al_(86)Ni_9La_5)_(100-x)Si_x的晶化行为
        4.3.2 (Al_(86)Ni_9La_5)_(98)Si_2非晶合金晶化动力学分析
    4.4 本章小结
第五章 (Al_(86)Ni_9La_5)_(98)Si_2非晶合金的微观结构
    5.1 (Al_(86)Ni_9La_5)_(98)Si_2的晶化行为与其微观结构的关系
        5.1.1 DSC放热焓分析
        5.1.2 显微结构分析
        5.1.3 三维原子探针结构分析
        5.1.4 fcc-Al分阶段析出分析
    5.2 Si的添加对Al-Ni-La合金力学性能的影响
    5.3 本章小结
第六章 主要结论和论文创新点
    6.1 主要结论
    6.2 论文创新点
参考文献
攻读博士学位期间发表的学术论文
致谢

(10)非晶组分设计和非晶形成能力的热力学研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 非晶态合金和非晶化转变
    1.2 非晶态合金的发展历史
    1.3 非晶化转变的影响因素
    1.4 晶体形核理论和非晶化转变的关系
        1.4.1 晶体形核理论
        1.4.2 临界冷却速率
    1.5 非晶合金的制备方法
    1.6 非晶形成能力的判据
    1.7 非晶态合金的性能及应用前景
    1.8 当前非晶态合金研究主要的问题
    1.9 非晶态合金制备的指导原则
        1.9.1 混乱原则
        1.9.2 Inoue三原则
        1.9.3 深共晶原则
        1.9.4 T_0线对非晶制备的指导作用
        1.9.5 其他指导原则
    1.10 非晶和准晶局域结构的关联性
    1.11 本文研究内容和意义
第2章 实验样品的制备和测试方法
    2.1 实验材料和主要实验仪器
    2.2 实验样品的制备
        2.2.1 合金锭的制备
        2.2.2 非晶合金样品的制备
    2.3 实验样品的分析测试
        2.3.1 热分析
        2.3.1.1 差示扫描量热仪(DSC)测试原理
        2.3.2 宽频介电谱仪
        2.3.3 真空退火炉
        2.3.4 X射线衍射分析
        2.3.5 透射电镜分析
第3章 共晶体系中最佳非晶形成组分的位置
    3.1 引言
    3.2 实验步骤和具体操作
        3.2.1 实验样品
        3.2.2 具体实验操作
    3.3 实验结果
        3.3.1 DSC实验结果
        3.3.2 介电实验结果
    3.4 实验结果的讨论
    3.5 本章小结
第4章 无溶质分配固溶体对非晶形成能力的影响
    4.1 引言
    4.2 T_0线对制备非晶合金的指导
        4.2.1 T_0线
        4.2.2 T_0线对制备非晶合金的指导
    4.3 无溶质分配固溶体相与非晶形成能力之间的关联
        4.3.1 四个共晶体系的选择
        4.3.2 四个共晶体系的固溶体的热力学特征
    4.4 固溶体和稳定晶相的热力学特征和非晶形成能力的关系
    4.5 温度T_0和Kauzmann温度T_K的关系
    4.6 本章小结
第5章 (Zr_(40)Ti_(40)Ni_(20))_(1-x)Co_x非晶合金的制备
    5.1 引言
    5.2 研究思路与方法
        5.2.1 研究思路
        5.2.2 合金体系的选择
    5.3 (Zr_(40)Ti_(40)Ni_(20))_(1-x)Co_x合金体系实验样品的制备和测试结果
        5.3.1 (Zr_(40)Ti_(40)Ni_(20))_(1-x)Co_x合金体系实验样品的制备
        5.3.2 各种甩带速率下Co2%合金样品的XRD结果
        5.3.4 完全非晶态的(Zr_(40)Ti_(40)Ni_(20))_(1-x)Co_x的DSC结果
    5.4 合金熔体(Zr_(40)Ti_(40)Ni_(20))_(1-x)Co_x的分子动力学模拟
        5.4.1 分子动力学模拟的参数设定
        5.4.2 合金熔体中二十面体短程序
    5.5 本章小结
第6章 (Zr_(40)Ti_(40)Ni_(20))_(100-x)Be_x非晶合金的制备和结构
    6.1 引言
    6.2 (Zr_(40)Ti_(40)Ni_(20))_(1-x)Be_x合金的制备和测试
        6.2.1 (Zr_(40)Ti_(40)Ni_(20))_(1-x)Be_x合金样品的制备
        6.2.2 (Zr_(40)Ti_(40)Ni_(20))_(1-x)Be_x合金样品的结构特征
        6.2.3 合金(Zr_(40)Ti_(40)Ni_(20))_(1-x)Be_x的非晶形成能力和相转变
        6.2.4 非晶合金(Zr_(40)Ti_(40)Ni_(20))_(100-x)Be_x的热分析
        6.2.5 (Zr_(40)Ti_(40)Ni_(20))_(1-x)Be_x非晶合金的退火
        6.2.6 (Zr_(40)Ti_(40)Ni_(20))_(1-x)Be_x非晶合金的热力学量
        6.2.7 非晶合金(Zr_(40)Ti_(40)Ni_(20))_(1-x)Be_x的晶化激活能
    6.3 (Zr_(40)Ti_(40)Ni_(20))_(1-x)Be_x合金微观结构的理论模拟
        6.3.1 (Zr_(40)Ti_(40)Ni_(20))_(1-x)Be_x合金液体的双体分布函数
        6.3.2 (Zr_(40)Ti_(40)Ni_(20))_(1-x)Be_x合金液体的配位数
        6.3.3 (Zr_(40)Ti_(40)Ni_(20))_(1-x)Be_x合金液体的Voronoi多面体
        6.3.4 对体系结构的三个参量描述结果的讨论
        6.3.5 合金熔体(Zr_(40)Ti_(40)Ni_(20))_(1-x)Be_x结构的键对分析
    6.4 本章小结
结论
参考文献
攻读博士学位期间承担的科研任务与主要成果
致谢
作者简介

四、Crystallization behavior of amorphous Zr_(70)Cu_(20)Ni_(10) alloy annealed at 380 ℃(论文参考文献)

  • [1]Zr基块体非晶合金制备及其在NaCl溶液中的腐蚀行为研究[D]. 甘有祎. 兰州理工大学, 2021(01)
  • [2]Shadow glass transition as a thermodynamic signature of β relaxation in hyper-quenched metallic glasses[J]. Qun Yang,Si-Xu Peng,Zheng Wang,Hai-Bin Yu. National Science Review, 2020(12)
  • [3]元素添加对Zr基非晶晶化行为和性能影响的研究[D]. 郭亚男. 天津大学, 2019(06)
  • [4]伪高熵与团簇状金属玻璃的制备及特点[J]. 井上明久,孔凡利,朱胜利,Churyumov A,Shalaan E,Al-Marouki F. 河北工业大学学报, 2018(06)
  • [5]Oxidation of amorphous alloys[J]. Zhiqiang Xu,Yifei Xu,An Zhang,Jiangyong Wang,Zumin Wang. Journal of Materials Science & Technology, 2018(11)
  • [6]金属玻璃弛豫动力学行为研究[D]. 宋丽建. 中国科学院大学(中国科学院宁波材料技术与工程研究所), 2018(01)
  • [7]基于高流变成型法探索锆基BMGs的退火效应[D]. 刘保串. 合肥工业大学, 2018
  • [8]金属玻璃近表面区域力学行为及动力学研究[D]. 吕玉苗. 中国科学院大学(中国科学院物理研究所), 2017(12)
  • [9]Al-Ni-RE合金的非晶形成能力与晶化行为[D]. 乙姣姣. 上海交通大学, 2016
  • [10]非晶组分设计和非晶形成能力的热力学研究[D]. 李子敬. 燕山大学, 2016(01)

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380℃退火非晶Zr_(70)Cu_(20)Ni_(10)合金的结晶行为
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