資源描述：
《大塊非晶合金的研究進(jìn)展.pdf》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、1大塊非晶合金的研究進(jìn)展RecentDevelopmentofBulkAmorphousAlloys熊玉華李培杰曾大本(清華大學(xué)機(jī)械工程系北京100084DXIONGYu-huaLIPei-jieZENGDa-ben(TsinghuaUniversityBeijing100084ChinaD摘要:回顧了大塊非晶的發(fā)展歷史~形成機(jī)制~制備及應(yīng)用前景并特別介紹了密度最小~比強(qiáng)度最高的鎂基大塊非晶合金的研究進(jìn)展G關(guān)鍵詞:大塊非晶合金;玻璃形成能力;形成機(jī)制;制備;應(yīng)用前景中圖分類號(hào):TB484.5文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1001-4381(2002D10-004
2、3-05Abstract:Thedevelopmenthistoryformingmechanismspreparationandusefulcharacteristicsthataresuperiortothoseforthecorrespondingcrystallinealloysandapplicationpotentialofbulkamor-phousalloyswerereviewed.AdditionallytherecentdevelopmentofMg-basedamorphousalloyswasspeciallyintroduced
3、.Keywords:bulkamorphousalloys;glassformingability;formingmechanisms;preparation;appli-cationpotential隨著人類認(rèn)識(shí)的發(fā)展和技術(shù)的進(jìn)步從20世紀(jì)如鐵基~鈷基和鎳基合金的R達(dá)104K/sPd-Ni-P和c250年代涌現(xiàn)了若干新型非晶態(tài)材料包括非晶合金~Pt-Ni-P的Rc達(dá)10K/sG20世紀(jì)80年代初非晶半導(dǎo)體~非晶超導(dǎo)體~非晶離子導(dǎo)體和有機(jī)高分PerepeZko等[5]證實(shí)了非晶形成的臨界條件不是冷卻子玻璃等G其中非晶合金中原子的混亂排列情況類似速率本身而是
4、取決于過(guò)冷液體達(dá)到亞穩(wěn)態(tài)的程度G于玻璃故又稱為金屬玻璃G金屬玻璃可由多種工藝近年來(lái)人們?cè)谘芯烤哂泻軓?qiáng)的非晶形成能力的大塊制備所有這些工藝都涉及將合金從液態(tài)或氣態(tài)快速非晶方面取得突破性進(jìn)展發(fā)現(xiàn)了具有極低臨界冷卻凝固凝固過(guò)程非?？煲灾聦⒃拥囊后w組態(tài)凍結(jié)下速率的多組元合金系列如Mg基~Zr基~Fe基~Pd來(lái)[1-3]基~Ni基和Co基等如圖1所示G其中t為可形成G它們?cè)跓崃W(xué)上處于介穩(wěn)狀態(tài)在晶化溫度以maI上即可克服一定大小的能壘而轉(zhuǎn)變成晶態(tài)G玻璃的最大厚度從幾毫米增加到100毫米G從圖1非晶合金具有獨(dú)特的無(wú)序結(jié)構(gòu)兼有一般金屬和還可以看出R越小t則越大G約化玻
5、璃轉(zhuǎn)變溫度cmaI玻璃的特性因而具有獨(dú)特的物理化學(xué)和力學(xué)性能GTLTLg=(Tg為玻璃化溫度Tm為熔點(diǎn)D大于0.6大塊非晶因其尺寸較大使得非晶合金許多優(yōu)異的特Tm最高可達(dá)0.73G性充分發(fā)揮出來(lái)因此成為十分誘人的研究領(lǐng)域G本[67]首先發(fā)現(xiàn)Mg-Cu-Y和1989年A.Inoue等工作將介紹大塊非晶合金的研究及應(yīng)用并特別介紹La-Al-TM(TM=NiCuFeD系列存在明顯的過(guò)冷了鎂基大塊非晶的研究進(jìn)展以期為進(jìn)一步的深入研液相區(qū)!T為晶化溫度DG在一般情況I=TI-Tg(TI究提供依據(jù)G下玻璃形成能力(GlassFormingAbilityGFAD隨1大塊
6、非晶的發(fā)展歷史!TI的增大而增大GZr基非晶Zr65Al7.5Ni10Cu17.5的[8]!TI為127K是當(dāng)前報(bào)導(dǎo)的最大值G由于這些多組自1960年DuweZ等[4]首次采用快淬的方法得到元合金具有低的R和大的!T因此可通過(guò)配合控制cIAu70Si30非晶合金薄帶以來(lái)人們主要通過(guò)提高冷卻非均勻形核的凝固工藝直接從液相獲得塊狀非晶G速率(2104K/sD的方法來(lái)獲得低維非晶態(tài)材料這已利用低壓鑄造的方法將La55Al25Ni20合金制成非晶些低維非晶態(tài)材料至少在一個(gè)方向上的尺寸小于棒和板G加州理工學(xué)院".L.#ohnson研究組發(fā)現(xiàn)了100pm形狀和尺寸限于
7、粉末~細(xì)絲狀~薄帶狀或表臨界冷卻速率僅為1K/s的大塊非晶合金成分系列面薄膜G由于受形狀限制非晶合金許多優(yōu)異的性能Zr-Ti-Cu-Ni-Be及Zr-Ti-Ni-Cu合金并用鑄造方法沒有表現(xiàn)出來(lái)G因此三維塊體非晶合金的研制具有制備出重20kg直徑100mm的Zr14.2Ti13.8Cu12.5Ni10.0重要的實(shí)用價(jià)值GBe[9]G22.5大塊非晶過(guò)去人們?cè)J(rèn)為非晶合金不具有大的玻璃形成能力即它們需要很高的玻璃形成臨界冷卻速率RcZ易形成非晶G另外,合金元素對(duì)合金熱穩(wěn)定性也有影響GV,Ti,Hf,W,Mn等使AT減小,Mo,Nb,ICo,Cr等使ATI增大
8、,因GFA隨ATI的增大而增大,因此適當(dāng)添加Nb,Mo,Cr(一般
