| 【中文题名】 | 影响非晶形成能力因素及判据的研究 |
| 【英文题名】 | Study on Factors and Criteria Affecting Glass Forming Ability |
| 【学科专业】 | 材料学 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2007-8-24 |
| 【中关键词】 | 大块非晶,非晶形成能力,临界冷却速率,非晶形成范围,, |
| 【英关键词】 | bulk metallic glass,amorphous-forming ability,critical cooling rate,amorphous-forming composition range, |
| 【分类导航】 | 工业技术>金属学与金属工艺>金属学与热处理>合金学与各种性质合金>其他特种性质合金>非晶态合金 |
| 【论文摘要】 |
探求具有较大玻璃形成能力的热稳定性的合金体系，制备出大尺寸的块体非晶材料一直是研究工作者的目标和夙愿。由于块体非晶合金具有多组元和成分敏感特性目前还没有一个通用的可定量化的判据来确定块体非晶合金的成分区间，只能定性地根据经验规律来探索非晶合金成分，从而使得在大块非晶的尺寸及新体系的发现上，都没有突破性的进展。因此，寻找具有较大玻璃形成能力的非晶合金成分是制备大块非晶的关键。本文从影响非晶形成能力的因素出发，对电子浓度、原子尺寸、混合焓和混合熵等四个因素进行了详细的分析和讨论，得出△H和△S是两个最重要的影响因素。在许多表征非晶形成能力的参数中，只有临界冷却速率与这两个因素都有关系。本文计算了Cu基合金的临界冷却速率，并对计算尺R_c的公式进行了修正，利用修正后的公式计算Cu基和Pd基大块非晶临界冷却速率R_c~*，预测了能形成大块非晶的Cu-Ti-Si和Pd-Cu-Si合金成分范围。
论文的主要工作包括以下几个方面：(1)从影响非晶形成能力的电子浓度、原子尺寸、混合焓和混合熵等因素出发，以Zr-Al-Co合金系为例，作线性拟合分析，发现这些因素分别与非晶的热力学参数T_l、T_x、T_g、△... |
| 【论文题纲】 |
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符号表 |
4-5 |
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摘要 |
5-6 |
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Abstract |
6-10 |
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第一章 绪论 |
10-23 |
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1.1 非晶态合金的发展 |
10-12 |
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1.1.1 早期非晶合金发展 |
10 |
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1.1.2 大块非晶合金的发展 |
10-12 |
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1.2 非晶合金的性能和应用 |
12-13 |
|
1.2.1 高强度、高韧能性 |
12 |
|
1.2.2 软磁特性 |
12 |
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1.2.3 耐腐蚀 |
12-13 |
|
1.2.4 超导电性 |
13 |
|
1.3 块体非晶合金的制备方法 |
13-14 |
|
1.3.1 真空蒸发 |
13-14 |
|
1.3.2 溅射法 |
14 |
|
1.3.3 化学气相淀积法 |
14 |
|
1.3.4 液体急冷法 |
14 |
|
1.4 块体非晶合金玻璃形成能力的表征参数 |
14-17 |
|
1.4.1 临界冷却速度 |
15 |
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1.4.2 约化玻璃转变温度 |
15-16 |
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1.4.3 过冷液相区宽度 |
16 |
|
1.4.4 熔点相对偏移 |
16 |
|
1.4.5 稳定性参数 |
16 |
|
1.4.6 临界厚度 |
16 |
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1.4.7 新判据 |
16-17 |
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1.4.8 其它参数 |
17 |
|
1.5 非晶结构模型 |
17-20 |
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1.5.1 微晶模型 |
17 |
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1.5.2 连续无规网络 |
17-18 |
|
1.5.3 无规密堆硬球模型 |
18-19 |
|
1.5.4 团簇模型 |
19-20 |
|
1.5.5 分子动力学模拟 |
20 |
|
1.6 论文的研究意义和内容 |
20-23 |
|
1.6.1 论文的研究意义 |
20-21 |
|
1.6.2 论文研究的内容 |
21 |
|
1.6.3 研究路线 |
21-23 |
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第二章 非晶形成能力的影响因素与热力学参数之间的关系 |
23-56 |
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2.1 影响非晶形成能力的因素 |
23-27 |
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2.1.1 电子浓度的计算 |
23-24 |
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2.1.2 原子尺寸的计算 |
24-25 |
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2.1.3 混合焓的计算 |
25-26 |
|
2.1.4 混合熵的计算 |
26-27 |
|
2.2 Zr-Al-Co 合金系计算结果数据 |
27-28 |
|
2.3 计算结果分析 |
28-56 |
|
2.3.1 非晶形成能力的影响因素与热力学参数的线性关系 |
29-42 |
|
2.3.2 多元回归 |
42-52 |
|
2.3.3 回归结果分析 |
52-56 |
|
第三章 大块非晶合金临界冷却速率的计算及形成大块非晶的范围预测 |
56-70 |
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3.1 临界冷却速率的理论计算模型 |
56-57 |
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3.1.1 经验模型 |
56-57 |
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3.1.2 参数的确定 |
57 |
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3.2 铜基大块非晶临界冷却速率的计算 |
57-63 |
|
3.2.1 铜基大块非晶参数的确定 |
57-58 |
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3.2.2 计算结果和分析 |
58-63 |
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3.3 铜基合金形成大块非晶范围的预测 |
63-65 |
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3.3.1 Cu-Ti-Si 合金系形成非晶范围的预测 |
63-64 |
|
3.3.2 Cu-Ti-Si 合金系形成大块非晶范围的预测 |
64-65 |
|
3.4 钯基大块非晶临界冷却速率的计算 |
65-67 |
|
3.4.1 钯基大块非晶参数的确定 |
65-66 |
|
3.4.2 计算结果和分析 |
66-67 |
|
3.5 钯基合金形成大块非晶范围的预测 |
67-70 |
|
3.5.1 Pd-Cu-Si 合金系形成非晶范围的预测 |
67-68 |
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3.5.2 Pd-Cu-Si 合金系形成大块非晶范围的预测 |
68-70 |
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第四章 结论 |
70-71 |
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参考文献 |
71-76 |
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致谢 |
76-77 |
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攻读学位期间发表论文情况 |
77 |
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| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.69893 |
