一、Ni—33at%Zr非晶态晶化的透射电镜研究(论文文献综述)
王艳[1](2009)在《元素掺杂对Zr基非晶形成及结构演化影响的研究》文中指出非晶形成的机理以及热力学、动力学和结构对非晶形成能力的影响是材料科学的重要问题之一,目前也是非晶材料和物理领域研究的重点方向之一。非晶合金材料是由小于1nm的团簇密堆组成的,这种结构和其形成能力密切相关。微量元素掺杂(微合金化)技术在提高合金的玻璃形成能力(GFA),增加非晶的机械/热力学稳定性和改善非晶磁性能和力学性能等方面发挥着有效和重要的作用,而且是探索新的非晶材料,改进非晶性能的有效方法。本文主要利用机械合金化(MA)法,以Zr基二元合金作为研究的基体合金,针对性的选择不同原子尺寸范围的单质元素、相近尺寸的不同元素、金属间化合物和异相非晶作为掺杂物,研究各掺杂物对MA诱导Zr-Ni基合金粉末显微结构演化行为的影响,进一步研究探讨元素或化合物掺杂对合金粉末的GFA和非晶机械/热力学稳定性的影响机理。另外,利用单辊旋转淬冷法,研究不同原子尺寸的元素掺杂对快速凝固Zr-Ni基合金显微结构演化和耐腐蚀性能的影响。综合研究元素掺杂效果与非晶制备技术的相关性。本课题从研究方向上为利用元素掺杂制备新的金属基非晶材料/复合材料和改善其腐蚀性能提供全面的实验与理论依据;从研究手段上扩展了非晶合金及其复合材料的制备方法,故而,对于开发新的非晶合金系统、优化合金成分具有重要的理论指导意义。本文以X射线衍射技术(XRD)、差示扫描量热分析(DSC)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和高分辨透射电子显微镜(HRTEM)、X射线能谱分析(EDX)为主要测试手段,主要研究内容和结论如下:利用MA法,在Zr66.7Ni33.3合金粉末中分别掺杂小原子尺寸的非金属元素C、中间原子尺寸Ag和大原子尺寸的稀土元素La取代基体元素Zr,不仅成功的制备了Zr66.7-xNi33.3Cx,Zr66.7-xNi33.3Lax和Zr66.7-xNi33.3Agx(x=0,1,3,5at.%)的单一非晶相,而且在相同球磨条件下,C,La和Ag的掺杂都显着的影响了MA诱导Zr-Ni合金粉末显微结构的演化行为。适量C的掺杂可明显缩短非晶反应开始时间,促进非晶化进程,提高合金粉末的GFA,而且还提高了非晶合金的机械稳定性;适量La的掺杂同样大大缩短了非晶反应开始时间,改善Zr-Ni合金粉末的GFA,而且1-5at.%La的掺杂可以显着的增强非晶相的机械稳定性,但是其机械稳定性随着La掺杂量的增加而降低;尽管Ag的掺杂并没有改善Zr-Ni合金粉末的GFA,但显着的延长了非晶粉末稳定存在的球磨时间,大大提高了非晶的机械稳定性。此外,延长球磨时间,单一的非晶相在球磨介质剪切力和碰撞力的作用下发生机械晶化,而且在特定元素掺杂量的条件下,Zr-Ni-C和Zr-Ni-La非晶相逐步向fcc-晶体相转变,而Zr-Ni-Ag非晶相向bc-晶体相转变。相同球磨条件下,综合比较具有显着原子半径区别的三种元素(C,La,Ag)的掺杂效果,1at.%La的掺杂对于提高Zr-Ni合金粉末的GFA和非晶机械稳定性两方面的综合影响效果最佳;C的掺杂在提高合金粉末GFA的影响效果优于Ag的掺杂,而在提高非晶稳定性方面,Ag的掺杂效果更好,因此,可知机械合金化合成Zr-Ni非晶相的机械稳定性随着掺杂元素原子半径的增大而提高。另外,从元素间混合热、原子错配度、球磨过程中的压力、原子团簇(键级)等方面,解释了不同原子尺寸元素掺杂对机械合金化Zr-Ni合金显微结构演化行为的影响。选用具有相近原子半径和化学性质的Pd,Ag和Au作为掺杂元素,研究在相同球磨条件下这些元素对MA诱导Zr-Ni合金显微结构演化行为的影响,分析探讨相近原子半径的元素掺杂对Zr-Ni合金GFA和机械/热稳定性不同影响效果的作用机理。微量掺杂Pd,Ag和Au(1at.%)并没有改善Zr-Ni合金粉末的GFA,但元素Au的微量掺杂可以明显的提高非晶合金的机械稳定性,而且Zr65.7Ni33.3Au1非晶合金具有更高的热稳定性。根据与非晶合金XRD曲线上漫散主峰的峰位(2θ值)相对应的最近邻原子间距随球磨时间的变化,研究发现在整个MA过程中,Zr65.7Ni33.3Au1非晶合金中自始至终发生着结构弛豫或原子重排等微观结构的变化。而对于Zr66.7Ni33.3,Zr65.7Ni33.3Pd1和Zr65.7Ni33.3Ag1非晶合金,其微观结构变化只发生在球磨初级阶段,而随着球磨时间的延长,局部区域的微观结构保持不变。因此认为,这三种非晶合金初始晶化阶段发生的是近邻原子间位置互换,而不改变互换原子相对距离的微观结构演化,在随后的晶化过程中再发生原子长程扩散来实现最后的有序原子排列构型。研究了中等原子尺寸Nb的掺杂对机械合金化Zr66.7-xCu33.3Nbx(x=0,2,4at.%)合金粉末显微结构演化的影响。发现:在低转速(200rpm)的MA条件下,Nb的掺杂并没有促进Zr-Cu-Nb单一非晶相的形成,但其适量掺杂明显的加速了非晶化进程,缩短了非晶反应开始时间,从而提高了合金的GFA,而且,机械合金化Zr-Cu-Nb合金的GFA随着Nb含量的增加而提高;在高转速(350rpm)的MA条件下,可以获得单一的Zr-Cu-Nb非晶相,而且Nb元素的掺杂同样也加速了非晶化进程,缩短了非晶开始反应时间,机械合金化Zr-Cu-Nb非晶相的机械稳定性随着Nb含量的增加而提高,另外,延长球磨时间,Zr66.7Cu33.3非晶相发生机械晶化,逐步转变为fcc-Zr2Cu晶体相。选用金属间化合物TiC作为增强颗粒,采用MA法诱导Zr-Ni基合金粉末发生固-固反应转变,分析研究TiC掺杂(1-5wt.%)对Zr-Ni合金粉末由晶态向非晶态转变过程中的结构演化行为及机械晶化行为的影响。采用适量的TiC掺杂,成功制备出以TiC为增强颗粒的非晶复合材料,而且,其适量掺杂明显的影响了Zr-Ni合金粉末显微结构的演化行为。根据EDX成分分析,TiC在Zr,Ni原子间的扩散不均匀,导致局域范围内原子无序度增大,从而改善非晶的形成能力和稳定性,其中5wt.%TiC的掺杂不仅缩短了非晶反应开始时间,提高了Zr-Ni合金粉末的GFA,而且大大增强了非晶复合材料的机械稳定性。DSC结果表明,3wt.%TiC掺杂导致非晶相的热稳定性优于5wt.%TiC的掺杂效果,说明MA合成Zr-Ni基非晶合金粉末的机械稳定性和其热稳定性之间无相关性。在MA条件下制备Zr66.7Ni33.3非晶作为基体相,通过掺杂与其成分不同的异相非晶合金Cu50Ti50,利用不同测试手段研究MA诱导混合非晶粉末的固-固转变机理,分析异相非晶对非晶复合相的形成能力、晶化行为和热稳定性的影响,进而探讨不同原子团簇间的交互作用关系及影响机制。适量异相非晶Cu50Ti50的掺杂能够显着影响Zr66.7Ni33.3非晶基体显微结构在MA过程中的演化行为,且两种不同类型原子团簇间的交互作用可以促使原子无序度增加或提高这种无序度的机械稳定性。其中,随着球磨时间的延长,3wt.%Cu50Ti50非晶掺杂可导致基体非晶相发生循环非晶化转变。此外,随着Cu50Ti50非晶掺杂量一定程度的增加,Cu,Ti原子扩散不均匀,Ti更易占据二十面体Zr9Ni4团簇中Ni的位置,增大了原子间的亲和力,从而使原子排列无序度增加,混合非晶粉末的机械稳定性提高;但在相同球磨时间条件下,混合非晶粉末的热稳定性随着异相非晶掺杂量的增加而降低。与MA制备非晶技术作对比,采用单辊旋转淬冷法,通过分别掺杂小原子尺寸Si,中等原子尺寸Pd和大原子尺寸La三种元素,研究Zr-Ni-M(M=Si,Pd或La)合金在快速凝固条件下非晶化的转变机理,并结合MA研究结果,系统地探讨不同原子半径的元素掺杂对Zr-Ni基合金的GFA、非晶热稳定性及非晶微观结构的影响机理。此外,利用浸泡实验方法对Zr-Ni-M非晶薄带进行抗腐蚀能力测试,研究不同元素掺杂效果和非晶耐蚀性的相关性。研究发现,大尺寸La的掺杂明显提高了Zr-Ni非晶合金的GFA。根据Miracle金属玻璃原子模型,Ni-La的R值可能最接近RN*值,导致团簇达到最有效的原子排列,从而表现出优良的影响效果,这和MA研究结果相似。元素Si,Pd和La的掺杂都可以提高Zr-Ni-M非晶合金的热稳定性。根据非晶合金的激活能计算结果,进一步证实了元素掺杂有助于提高Zr-Ni非晶合金的热稳定性,且随着掺杂量增加,非晶热稳定性也随之提高,其中3at.%Si的掺杂对非晶热稳定性的提高效果最佳。但是,不同元素掺杂引起的非晶热稳定性变化趋势并没有随着冷却速度的增加而发生变化。此外,非晶薄带的耐蚀性试验表明,中等原子尺寸Pd的掺杂大大降低Zr-Ni非晶薄带的耐蚀性,而La取代Zr或Ni原子可使Zr基非晶合金容易钝化,故适量La的掺杂(3at.%)能够显着提高Zr-Ni非晶薄带的耐蚀性。
梁维中[2](2006)在《NiTiZrAlCuSi合金的玻璃形成能力及断裂行为》文中指出本文以Ni基合金为研究对象,设计Ni41Ti20.3Zr21.8Al8.4Cu5Si3.5(at.%)块体非晶合金成分,对其在过冷液相区内的晶化行为及在室温下的单轴压缩力学行为进行了系统研究。应用二元共晶比例混合法设计了Ni41Ti25.3Zr25.3Al8.4四元Ni基非晶合金成分,以钨极电弧炉熔炼、铜模铸造工艺制备出直径0.5 mm的非晶样品。通过金属元素Cu替换Ti方式进行成分优化,获得最大玻璃形成能力为直径1 mm的Ni41Ti20.3Zr25.3Al8.4Cu5非晶合金。对Cu添加有益于提高Ni41Ti25.3-xZr25.3Al8.4Cux (x = 1, 3, 5, 6, at.%)合金系的玻璃形成能力进行了分析。在五元非晶合金的基础上进一步增加体系的混乱程度,采用类金属元素Si替换元素Zr,获得六元Ni41Ti20.3Zr21.8Al8.4Cu5Si3.5非晶合金,其最大玻璃形成能力为直径4 mm的非晶样品。分析了Si元素添加有效地提高Ni41Ti20.3Zr25.3-xAl8.4Cu5Six(x = 2.5, 3.5, 4.5, at.%)合金系玻璃形成能力的作用。对不同升温速率下Ni41Ti20.3Zr21.8Al8.4Cu5Si3.5非晶合金的变温晶化行为研究表明:DSC热分析曲线展示单一晶化反应的放热峰;升温速率越高,晶化程度越弱,透射电镜图像中体现较少数量及较小尺寸的纳米晶粒。初始晶化激活能为379.339 kJ/mol,表明其具有较大的热稳定性。分析了变温晶化行为。在过冷液相区内的等温晶化行为分析表明:DSC热分析曲线仍然表现单一晶化反应的放热峰。在铸态合金中存在的球形析出物随着等温时间增加而逐渐消失,表示出亚稳相的特征,这表明合金的晶化是在非晶基体上形成纳米晶及从亚稳球形初生相分解的综合作用。研究了不同程度的非晶亚稳结构对Ni41Ti20.3Zr21.8Al8.4Cu5Si3.5块体非晶合金压缩力学行为的影响。X-射线衍射、DSC热分析及扫描电镜(SEM)观察表明:直径为2 mm及3 mm的非晶合金样品呈现不同程度的微观非晶结构特征及断裂特征。2 mm非晶样品的单轴压缩应力-应变曲线呈现了2851 MPa的断裂强度及0.5%的塑性应变,而3 mm非晶样品的断裂强度为2724 MPa,塑性应变为零。2 mm及3 mm样品的断裂表面均由平滑的剪切区及凹凸不平的粗糙区组成,但两者的剪切断裂角不同,分别为43.8°和41.8°。对断裂表面形成的粗糙区进行了分析,并对粗糙区内存在的微型塑坑结构进行了解释。应用Argon提出的剪切转变模型分析了不同程度非晶结构诱导不同的塑性变形的
陈梦华[3](2019)在《纯铜增韧钛基非晶基复合材料的制备及相关力学性能研究》文中认为钛基非晶合金具有高强度、低弹性模量以及良好的抗腐蚀性能,作为生物移植材料,应用前景广阔。然而,较低的非晶形成能力和室温脆性限制了该非晶合金的实际应用。因此,本论文采用球磨法制备了无毒的Ti60Zr10Ta15Si15非晶粉,采用化学镀的方法对该非晶粉进行了纯铜包覆,并采用等离子烧结的方法制备出了纯铜增韧的块体钛基非晶复合材料,对该非晶合金复合材料的显微组织、力学性能及变形机理进行了研究。其主要研究内容和结论如下:1.以高纯Ti、Zr、Ta和Si混合粉为原料,采用球磨法成功制备出了成分为Ti60Zr10Ta15Si15非晶粉,并研究了球磨工艺对混合粉的非晶化过程的影响,结果表明,在球料比为20:1,转速为230 rpm条件下,经过35 h球磨后,可得到完全非晶态的Ti60Zr10Ta15Si15合金。2.采用化学镀铜的方法成功在Ti60Zr10Ta15Si15非晶粉末表层包覆一层铜膜,并对化学镀铜工艺进行了优化。结果表明,当镀液的主盐(CuSO4)浓度为27 g/L,镀液温度为70°C时,可在非晶粉末表面得到质量较好的铜镀层,该镀层厚度均匀且与基体结合紧密。3.采用放电等离子体烧结技术(SPS)制备了Cu增韧钛基非晶复合材料,并研究了工艺参数对Cu/钛基非晶复合材料显微组织和力学性能的影响。结果表明,在烧结温度为770 K、烧结压力为400 MPa时,得到了复合材料的样品,其致密度可达99%,其显微组织为铜形成了三维网格结构,而非晶相处在网格中心。该复合材料的抗压强度约为1750 MPa,且表现出一定的塑性。4.对Cu/钛基非晶复合材料的变形机理进行了研究。结果表明,塑性变形首先发生在纯铜中,同时三维网格结构的铜能有效阻止非晶中剪切带的扩展,并诱发新的剪切带在非晶相中产生,从而提高了复合材料的塑性。随着Cu含量的增加,该复合材料的强度降低,塑性增加。
王知鸷[4](2013)在《Zr/Al基非晶合金的电阻及内耗行为与熔体状态的相关性》文中认为非晶合金通常需快速冷却获得,其短程有序而长程无序的结构与液态合金结构有很大的相似性,因此非晶态组织在很大程度上是母合金熔体的“冻结”,母合金熔体的结构变化必然影响到非晶的形成和性能。本文采用电阻法和内耗法,系统地研究了非晶的形成能力(GFA)、力学弛豫以及晶化行为与熔体状态的关系。论文工作所获得的主要研究成果与认知如下:(1)选取Al86Ni9La5合金作为研究对象,通过电阻法发现其熔体在1320K1490K温度范围内出现了异常温度变化行为,提示此合金熔体发生了温度诱导的液-液结构转变,这一现象和推测得到了DTA热分析结果的验证。根据不同熔体状态的区间选择合适的温度制备了一系列非晶薄带,连续升温及等温实验研究表明,虽然最终晶化产物并无差异,熔体状态对合金不同阶段的晶化行为却产生了显着的影响。具体表现为:高温熔体制备的非晶,其初生相α-Al的析出温度略有提前,而二级晶化相Al11La3、Al3Ni、Al4La及Al3Ni2的析出温度则显着推迟。这些结果对Al基非晶/纳米晶复合材料的制备方法及性能提高有重要意义,也间接印证了在1320K1490K范围发生液液结构转变的推测。分析认为,熔体状态改变后形成非晶的二级晶化相析出推迟,可归因于其熔体中对应于这些金属间化合物结构和成分的化学短程序得以消散,故这些金属间化合物相从非晶中形核析出更加困难。(2)对于技术上难以测定熔体电阻率的锆基Zr65Al7.5Ni10Cu17.5合金,采用不同熔体温度制备其非晶合金,间接探索了不同熔体结构与性质的状态变化及其对其晶化行为的影响。研究表明,低于1573K温度制备的非晶,其初生相是Ni2Zr3;而高于1573K温度制备的非晶,初生相主要是f.c.c NiZr2,且电阻及DSC实验表明其晶化开始温度Tx提高。更为有趣的是,熔体温度还导致其非晶最终晶化产物的不同。这些结果不仅澄清了文献报道中关于Zr65Al7.5Ni10Cu17.5晶化相不一致的原因,同时可推测,当熔体温度超过某一临界值时(介于1573K与1673K之间),Ni-Zr类型的团簇的打破使得熔体结构改变,间接证明了合金熔体中温度诱导液液结构转变的发生。(3)研究结果揭示,随合金系统的差异,不同熔体温度及其状态变化可导致对GFA的完全相反的影响。对于上述两种合金,Zr65Al7.5Ni10Cu17.5合金随制备温度的上升(尤其温度高于1573K之后),表征GFA的特征参数ΔTx、Trg以及γ都明显增大,表明其非晶形成能力增大;而对于Al86Ni9La5合金,表征GFA的特征参数以及实际形成非晶临界尺寸均表明,高温熔体(状态改变后)的非晶形成能力有一定程度的下降。(4)关于非晶制备熔体温度对GFA的作用,对于高温所致氧化及冷速变慢的负面作用,以及高温使得熔体中异质形核基底消散等正面作用,无疑需根据合金系统、制备工艺条件、原材料等方面进行综合分析。而作者基于研究结果分析强调认为:就熔体结构状态本身而言,液液结构转变导致熔体某些原有团簇的消失,若这些团簇的局域结构和成分对应于熔体冷却过程的先析出相(结晶),则必然提高GFA,如Zr65Al7.5Ni10Cu17.5合金,推断高温下对应于Ni2Zr3的化学短程序的打破;相反地,若消散的局域有序团簇并不对应于晶化和结晶过程的先析出相,且反而在热力学和/或动力学方面有利于先析相的晶核形成,则必然降低GFA,如Al86Ni9La5合金,分析认为熔体转变导致化学短程序的消散释放出更多Al原子,从而富Al的原子团簇增多,且熔体的自由体积增大(密度降低)有益于扩散,两方面促进合金先析相α-Al的形核。(5)采用内耗法探索熔体温度对Zr55Al10Ni5Cu30大块非晶力学弛豫行为影响的结果表明,随着熔体温度的升高,对应非晶试样的内耗峰向高温移动,且内耗峰值增大。通过比较内耗-频率谱可知,在从室温到晶化开始温度之前,内耗频率关系分别呈现为线性正比、复杂过渡及单调减小,表现出滞弹性和粘弹性两种力学弛豫行为。制备非晶时的熔体温度越高,由滞弹性弛豫转变为粘弹性弛豫的开始温度以及结束温度越低。为了分析玻璃转变温度附近的内耗行为,根据Perez理论和与主弛豫相关的低频内耗表达式,比较了表征非晶物质中短程有序度的参数,发现不同温度制备的非晶其确定的关联参数大小不同,1603K制备的非晶合金的关联参数最大,且由关联参数确定的临界温度点Ti随着制备非晶温度的升高而升高,表明制备非晶的熔体温度越高,非晶越无序,试样热稳定性最好。(6)选择具有不同非晶形成能力的锆基非晶,研究了非晶形成能力和内耗的关系。通过比较内耗温度曲线发现不同非晶形成能力在内耗峰峰高上有显着区别,GFA越大,内耗峰峰值越高,从而提出了一个表征GFA的新参数—内耗峰峰值。通过对背底内耗拟合获得了激活能,发现非晶形成能力越大,在玻璃转变之前以及过冷液相区的激活能越大。
李传福[5](2009)在《化学短程序对铝基非晶合金形成和热稳定性的影响》文中进行了进一步梳理含有过渡元素(TM)和稀土元素(Re)的铝基非晶合金具有优良的机械性能,引起了人们极高的研究兴趣。深入研究发现,纳米晶体弥散分布在非晶基体中的铝基纳米复合材料具有更好的力学性能、耐摩性能、以及抗腐蚀性能。但该类合金远离共晶成分,不符合传统的非晶形成的原子尺度和成分限制,对该类合金的形成机制仍不甚清楚。同时该类合金的热稳定性不高,限制了其在工程上的应用。本文利用X射线衍射、示差扫描量热分析和高分辨透射电镜等分析方法,选择具有准晶形成特点的Al-Fe基合金和具有典型失稳分解特征的Al-Zn基合金为研究对象,对Al-Fe-Ce和Al-Zn-Ce非晶合金的微观结构、玻璃形成能力、晶化行为和热稳定性等进行了研究,探讨了化学短程序对铝基非晶合金的形成和热稳定性的影响。在快速凝固的Al-Fe-Ce非晶合金中存在着二十面体化学短程序,并且均匀弥散分布在非晶基体中。二十面体短程序的存在抑制了Al晶粒的生长,Al晶粒的生长需要二十面体短程序结构的分解及溶质元素的扩散。Al原子和Fe原子之间的强交互作用又使得二十面体短程序结构非常稳定。稳定的二十面体化学短程序抑制了溶质元素的溶解扩散,使得过剩的铝形成非晶态。因此,二十面体化学短程序的存在和均匀分布提高了非晶合金的形成能力和非晶相的热稳定性。Al-Zn-Ce非晶合金的X射线衍射曲线上存在着预峰,预峰的出现预示了非晶合金中存在着强烈的化学短程序结构。预峰的形成与Al2Zn2Ce和Al4Ce化合物的形成相关,反映了Al2Zn2Ce或Al4Ce之间的化合作用。与Al-Zn二元合金相比,随着Zn和Ce含量的增加,化合物形成趋势的增强,阻止了Al相和Zn相的相分离,强烈的化合物形成趋势有利于Al-Zn-Ce非晶合金的形成,从而提高了合金的非晶形成能力。Al83Zn10Ce7非晶合金的形成和晶化过程中存在着相的竞争形核和有限生长行为。fcc-Al、Al2Zn2Ce和Al4Ce很容易在熔体冷凝过程中形核,并具有结晶析出的趋势。fcc-Al相析出的同时伴随着Al2Zn2Ce相和Al4Ce相的析出,Al相和Al2Zn2Ce相及Al4Ce相三者竞争形核,Al2Zn2Ce相及Al4Ce相可以伴随fcc-Al相的长大而长大,因而Al晶粒的存在又有利于金属间化合物Al2Zn2Ce和Al4Ce的生长。在相的生长过程中,fcc-Al相和Al2Zn2Ce相的生长优于Al4Ce相,并最终淘汰了Al4Ce相,最后的晶化产物只有fcc-Al相和Al2Zn2Ce相。多种相的竞争形核和有限生长有利于铝基非晶合金的形成。与Al83Zn10Ce7合金相比,Al86Zn5Ce9合金的晶化过程中,出现了Al92Ce8和未知相的中间亚稳相。这些亚稳相均具有较高的热稳定性。相比Al92Ce8相,未知相具有更高的热稳定性。Al86Zn5Ce9合金升温DSC曲线上的肩峰,可能是未知亚稳相分解消失的结果。随Ce含量的增加,形成大量的Al-Ce团簇,合金中化学短程序结构单元数量增加,从而使合金在较高的温度下才发生晶化。Ce的加入有助于增强化合物的形成趋势,最终提高了合金的热稳定性。与淬火态的合金相比,自然时效Al-Zn-Ce合金DSC曲线的低角度处存在着一个小的放热峰,放热峰的出现是富含空位的短程序结构或团簇进一步有序化的结果。不同的过渡金属可以在铝基非晶合金中形成不同的化学短程序结构。化学短程序结构的存在对铝基非晶合金的形成和热稳定性有着重要的影响。相比Al-Zn-Ce非晶合金中的化学短程序结构,Al-Fe-Ce非晶合金中的二十面体化学短程序结构更能影响Al-Fe-Ce非晶合金的形成和热稳定性。
王芳[6](2019)在《FeCoNi系高熵非晶合金的形成能力、晶化行为及性能的研究》文中认为高熵(HE)合金具有高强度、高硬度、高的低温断裂韧性及良好的抗高温软化能力,在工程材料等领域展现出了良好的应用前景,成为当前新材料领域研究的热点和前沿。采用高熵合金多组元的设计思想,设计具有高熵特性的非晶合金,是金属结构与功能材料的新兴研究方向。本论文以FeCoNi合金为基础研究体系,选择前过渡族元素(Cr、Mo、Nb)和类金属元素(B、C)等作为添加元素,设计高熵非晶合金;通过熔体快淬法、铜模喷铸法、热处理工艺等制备了高熵非晶条带、高熵块体非晶合金和高熵块体非晶复合材料,并对此合金体系的非晶形成能力、热力学性质、晶化行为及力学性能等进行了系统研究。通过Mo元素等摩尔比替换(Fe,Co,Ni,Cr)-B高熵合金体系中的Cr元素,成功制备了具有高非晶形成能力、高热稳定性、高硬度和良好延展性的(Fe0.25Co0.25Ni0.25Cr0.125Mo0.125)100–xBx(x=11~31 at.%)高熵非晶合金。研究发现,Mo元素的替换使高熵非晶合金具有更加协调的原子构型,有效地提高了高熵合金的玻璃形成能力、热稳定性和力学性能等。在此基础上,通过C元素的添加,成功制备出临界尺寸为2.5 mm的高熵块体金属玻璃。对低B含量的(Fe,Co,Ni,Cr,Mo)-B高熵非晶合金的晶化行为进行了研究,总结了结晶所造成的的合金微观结构和力学性能的变化规律,制备了具有高热稳定性和高强度的[am’’+bcc+fcc]纳米复合材料,并发现了加热诱导结晶中的元素再分配是纳米复合材料结构具有高热稳定性和高强度的关键因素。制备了(Fe0.25Co0.25Ni0.25Cr0.125Mo0.0625Nb0.0625)100–xBx(x=7~14 at.%)高熵合金条带,研究了其淬态和退火态的结构、热稳定性和力学性能。通过Nb元素的添加,获得了目前具有最低B含量的玻璃态的过渡族系高熵(TM-HE)合金,并通过铜模喷铸法制备了同时具有高塑性和高强度的高熵块体复合材料。对Fe基非晶合金进行主元高阶化设计,制备了(Fe0.334Co0.333Ni0.333)84–xCr8Mo4Nb4Bx(x=2~24 at.%)高熵合金,研究了该合金体系的非晶形成能力、微观结构、热稳定性、晶化行为和力学性能等。研究发现,通过对主元的高阶化处理可提高合金的非晶形成能力,降低形成非晶相的最低B含量。
王坦[7](2017)在《新型钛基块体非晶合金及复合材料的制备、结构与性能研究》文中进行了进一步梳理Ti基块体非晶合金由于其低密度、高强度、高弹性极限、良好的耐腐蚀性和优异的生物相容性等诸多优点而受到研究者的广泛关注,在生物医用、航空航天和海洋工程等方面都具有良好的应用前景。现有的Ti基块体非晶合金为了获得高非晶形成能力,合金成分中往往含有大量的生物毒性元素Be、Ni以及贵金属元素Pd。鉴于Ti基块体非晶合金具有良好的生物医用前景,因而有必要开发出一种不含Be、Ni和贵金属Pd、且具有抑菌功能的新型Ti基块体非晶合金。另一方面非晶合金独特的原子结构特征导致其具有较大的室温脆性,极大地限制了块体非晶合金在工程结构中的应用。本论文以发展具有生物医用前景的新型Ti基块体非晶合金及其复合材料为目标,首先利用第一性原理分子动力学(AIMD)方法系统研究了 Ti60Cu40、Ti56Cu44和Ti56Cu4αAg4合金成分的液固转变特征以及非晶态合金的原子堆垛结构,从而为新型Ti基块体非晶合金的成分设计提供理论指导。研究结果表明,液态合金中的原子扩散能力与体系的非晶形成能力具有较好的相关性,三个合金体系液态合金中原子扩散能力由高到低依次是Ti60Cu40、Ti56Cu44和Ti56Cu40Ag4合金。Ag的添加降低了 TiCu合金体系中原子的扩散能力,从动力学方面有利于合金体系非晶形成能力的提高。与Ti60Cu40合金相比,Ti56Cu44合金非晶态构型中局域结构的二十面体化程度更高。Ag的添加降低了合金体系中完整二十面体含量,但是增加了合金体系中二十面体的多样性。在Ti56Cu40Ag4合金体系中,二十面体团簇通过共点、共线、共面、嵌套等多种连接方式形成了纳米尺度的二十面体中程序结构,提高了合金体系中的局域原子堆垛密度,有利于合金体系非晶形成能力的提高。基于上述AIMD计算模拟结果,在(Ti,Co,Sn)56Cu44合金成分基础上,研究了 Zr和Si的添加对该体系合金非晶形成能力的影响,获得了一系列直径 2-3 mm 的 Ti46Zr12.5-xCu31.5Co7Sn3Six(x=0,0.5,1,1.5)块体非晶合金体系。该合金体系不含Be、Ni和贵金属元素Pd,具有较好的生物医用前景。研究表明,当Zr的添加量为12.5 at.%时,Ti46Zr12.5Cu31.5Co7Sn3直径2 mm的样品为全非晶结构,Zr的添加有效地提高了合金的原子尺寸差、电负性差和混合焓,有利于合金非晶形成能力的提高。当Si的添加量为1 at.%时,Ti46Zr11.5Cu31.5Co7Sn3Si1的非晶形成能力进一步提高,可以形成直径3 mm的全非晶结构,且该成分具有良好的压缩性能,其屈服强度和断裂强度分别为2478 MPa和2623 MPa,Si的添加同时促进了剪切带的萌生和扩展,将合金的压缩塑性从0提高到了 0.83%。为了进一步发展具有抑菌功能的Ti基块体非晶合金,本论文系统研究了Ti46Zr11.5Cu31.5-xCo7Sn3Si1Agx(x = 0,1,2,3,4,5)合金体系的微观组织演化、热力学稳定性、力学性能、抗腐蚀行为和抗菌性能。研究表明,通过适量Ag的添加将合金体系的非晶形成能力从3 mm提高到5mm。Ag的添加降低了合金的熔点但提高了合金的晶化激活能。当添加1 at.%的Ag时,Ti46Zr11.5Cu30.5Co7Sn3Si1Ag1合金的屈服强度和屈服应变分别为2604 MPa和2.55%。此类块体非晶合金的剪切断裂机制符合Tresca准则。Ti46Zr11.5Cu27.5Co7Sn3Si1Ag4块体非晶合金与Ti-6A1-4V合金相比,在四种不同的腐蚀介质中均表现出更低的自腐蚀电流密度和更高的自腐蚀电位,表明该类非晶合金优异的抗腐蚀性能。抗菌试验表明,该类非晶合金对金黄色葡萄球菌具有良好的杀菌效果,与Ti-6A1-4V合金相比,Ti46Zr11.5Cu27.5Co7Sn3Si1Ag4块体非晶合金的抗菌率高达96.81%。本论文研究了不同含量Nb的添加对Ti46Zr11.5Cu31.5Co7Sn3Si1块体非晶合金组织与力学性能的影响规律。研究表明,当Nb的添加量为1 at.%时,Ti46Zr10.5Cu31.5Co7Sn3Si1Nb1合金非晶基体上均匀分布着尺寸在5-30 μm的晶化相,合金表现出优异的压缩性能,屈服强度2362 MPa,塑性应变6.8%,断裂时总变形量为10.1%。高Nb含量的添加促进了合金组织中β-Ti枝晶的形成,随着Nb含量的增加,合金的塑性应变从Ti57.5Cu25.5Co7Sn3Si1Nb6合金的6.74%提高到了 Ti57.5Cu17.5C07Sn3Si1Nb14合金的23.21%。在压缩加载过程中,Ti60Cu14Ni12Sn4Ta10纳米晶-枝晶复合材料基体中共晶区域的B2NiTi相在弹性阶段发生了马氏体相变。该合金1.92%的弹性应变应归因于弹性阶段发生的马氏体相变以及组织中β-Ti和CuTi2相的弹性变形。
漆秦[8](2019)在《基于辐照损伤的SiC-Zr4钎焊接头的组织优化与微观机制》文中提出SiC陶瓷具有高强度、优异的抗氧化性和高温稳定性、良好的耐蚀性及较低的热中子吸收截面,在核电领域具有巨大的应用潜力,是第四代反应堆堆芯结构的备选材料之一。实现SiC陶瓷与核用Zr合金的连接,一方面可以克服陶瓷材料脆性大、难加工的缺点,扩大SiC陶瓷在反应堆中的应用范围,另一方面可以在不改变现有设计规格的情况下发挥其特性,提高反应堆运行安全性及发电效率。本课题基于该背景,采用钎焊的方法对SiC陶瓷与Zr4合金进连接,通过模拟TiZrNiCu钎料钎焊SiC陶瓷与Zr4合金接头中可能生成物相的辐照损伤行为,结合相图分析及活度计算设计了Zr-24Ni(at.%)共晶钎料。进而采用Zr-24Ni钎料和TiZrNiCu钎料对SiC陶瓷和Zr4合金进行钎焊,系统研究了连接工艺参数对接头组织和性能的影响,分析了接头的形成机理,并对接头进行He+离子辐照,研究了辐照后接头在SiC/焊缝界面区域的微观组织变化及各相肿胀协调问题。对Zr-Ti-Ni及Zr-Ti-Cu三元相图进行分析,发现采用TiZrNiCu钎料钎焊SiC陶瓷与Zr4合金,接头中可能出现的金属间化合物为Zr2Ni,Ti2Ni,ZrNi,TiNi,ZrTiNi,Zr2Cu,Ti2Cu,ZrCu,TiCu,Cu2ZrTi,SRIM程序模拟结果表明其中ZrNi化合物耐辐照性较好,结合Zr-Ni二元相图及钎料活度计算,设计了新的钎料体系为Zr-24Ni(at.%)。对于Zr-24Ni钎料,采用球磨混粉法制备的钎料流动性较差,在两种母材上均难以铺展。而采用电弧熔炼法制备的钎料对两种母材均具有良好的润湿性,在SiC陶瓷上的润湿角约为4°,而在Zr4合金上润湿角为0°。采用电弧熔炼的Zr-24Ni钎料成功获得了致密无缺陷的SiC陶瓷与Zr4合金接头,焊缝中主要包含Zr C,Zr2Ni及Zr(s,s)三种物相。采用TiZrNiCu非晶钎料连接SiC陶瓷与Zr4合金时,在连接过程中发现Zr4合金大量溶入液态钎料中,导致Zr元素成为焊缝中的主要构成元素。接头的典型结构可表示为:SiC陶瓷/(Zr,Ti)C/Zr2Si+(Zr,Ti)2(Cu,Ni)+(Zr,Ti)2(Ni,Cu)+Zr(s,s)+β-Ti/Zr4合金。研究Zr Ni钎料钎焊SiC陶瓷与Zr4合金的钎焊工艺,随着钎焊温度的升高和保温时间的延长,钎料的流出量增加,Zr2Ni金属间化合物含量逐渐减少,同时界面反应加剧,反应层增厚。通过工艺参数优化,在1060°C保温15min时得到的接头剪切强度最高,为110MPa。对TiZrNiCu钎料钎焊SiC陶瓷与Zr4合金钎焊工艺的研究表明,随着钎焊温度的提高和保温时间的延长,接头中未生成新物相,原始钎料的流出量逐渐增加,导致焊缝中金属间化合物含量逐渐减少。靠近SiC母材一侧的界面反应产物Zr2Si相的体积逐渐增大。Zr4合金的溶入量只随着温度的升高而增加,并未随着保温时间的延长而变化。接头强度随钎焊温度和保温时间的增加呈现出先升高后降低的趋势。当在930°C保温15min时,接头室温下的剪切强度最高,达到95MPa。对两种接头进行室温He+离子辐照,采用TEM对辐照后SiC陶瓷一侧的界面进行观察。结果表明,对于ZrNi钎料钎焊获得的接头,在离子注量为1×1016ions/cm2时,界面处各物相未发生明显变化;辐照剂量提高至5×1016ions/cm2时,SiC母材中出现非晶带,反应层ZrC未发现非晶化,而Zr2Ni相则在整个辐照深度范围内完全非晶化。各相之间未出现辐照肿胀率不同导致的变形不协调;当辐照剂量提高至1×1017ions/cm2时,各相中均出现高密度的纳米级He泡,各相中He泡的尺寸及密度分布有所不同。对于TiZrNiCu钎料钎焊所得接头,SiC母材及(Zr,Ti)C反应层在不同剂量辐照后的变化趋势分别与Zr Ni钎料钎焊所得接头中SiC和ZrC类似。不同之处在于,(Zr,Ti)2(Cu,Ni)相的非晶化区域宽度略高于Zr2Ni相,但是其肿胀率低于Zr2Ni,因此导致TiZrNiCu钎料钎焊得到的接头各相表面产生了明显的高度差,表明采用ZrNi钎料钎焊得到的接头辐照后界面位置处的肿胀更为协调。
郑宝超[9](2010)在《元素添加对锆基非晶合金玻璃形成能力及力学性能的影响》文中研究指明本研究工作主要包括两个方面:第一方面主要研究了合金元素的添加对Zr基非晶的形成能力及力学性能的影响,通过对前人的工作进行总结和统计,采用铜模吸铸工艺成功将Ti、Fe、Y元素添加到Zr65Cu17.5Ni10Al7.5五元合金体系中,并制备出大块非晶合金及非晶复合材料。第二方面研究金属间化合物生成区域附近的非晶形成能力问题,利用铜模吹铸的工艺成功制备了金属间化合物,共晶化合物、非晶合金材料。采用X射线衍射(XRD)、差热扫描量仪(DSC)、WDW-100J压力试验机、扫描电子显微镜(SEM)等检测手段对材料的相组成、非晶形成能力、热稳定性、压缩力学性能及断口形貌等性能指标进行研究。最终设计出的配方为Zr(65-X)Ti(Fe/Y)xCu17.5Ni10Al7.5(原子比),经铜模吸铸成直径3mm的合金试样棒材,将Ti、Fe、Y元素微量加入到Zr65Cu17.5Ni10Al7.5体系中,用来替代体系中的Zr元素,并对体系性能变化规律进行研究。检测结果表明:Zr63Cu17.5Ni10Al7.5Fe2、Zr63Cu17.5Ni10Al7.5Y2、Zr62Cu17.5Ni10 Al7.5Ti3、Zr60Cu17.5Ni10Al7.5Ti5四种成分的合金经铜模吸铸后为完全非晶结构,其余成分的合金都是由晶体相和非晶相组成的非晶复合材料。Fe和Ti元素的引入可大大改善合金体系的力学性能,当Fe含量为2%时,其断裂强度可达2338MPa;Ti元素的加入可使合金体系的塑性得到提高,当Ti含量达到1%时,其塑性应变可达3.1%。在非晶形成能力的研究中,我们发现当合金体系中添加元素的含量Y和Fe达到2%、Ti达到3%的时候,它们的过冷液相区宽度和约化玻璃温度分别为(ΔTx=69.1,Trg=0.5748)、(ΔTx=68K, Trg=0.5990)、(ΔTx=58K, Trg=0.6050)在同组中都表现出了较强的非晶形成能力和热稳定性。在对二元金属间玻璃的形成区域进行系统的研究后,我们选择了Zr41Cu59、Zr67Ni33、Zr49.5Ni50.5、Zr67Co33、Zr50Co50几种成分的二元合金进行实验,这些成分不同程度的偏离各自的金属间化合物区域,这为研究不同区域相组成提供条件。研究表明Zr41Cu59合金成分处在过冷液体吉布斯自由能最低和发生共晶反应的交界处;Zr49.5Ni50.5合金成分处在共晶反应区域;Zr67Ni33、Zr67Co33、Zr50Co50合金成分处于金属间化合物吉布斯自由能最低的区域。
沈跃华[10](2016)在《CuZr基非晶合金的电子输运性质与熔体状态相关性的研究》文中认为非晶合金由于具备优异的机械性能、耐腐蚀性能和电磁性能而受到广泛关注。非晶合金是通过快速冷却制备,其结构组织通常被认为是母合金熔体的“冻结”。所以以母合金熔体为切入点来研究其结构变化对非晶合金的形成和性能的影响有重大意义。本文借助DSC和电阻法测试,并通过XRD衍射图像标定不同晶化阶段各析出相,同时利用透射扫描电镜系统地研究了熔体温度对非晶合金的结构、形成能力及晶化行为的影响。本工作所得结论总结如下:(1)对Cu50Zr50和Cu36Zr48Al8Ag8非晶薄带进行不同升温速率的DSC测试表明各特征温度(Tg、Tx、Tp)均随着升温速率的提高表现出明显的动力学行为。利用Kissinger方程计算得到玻璃转变和晶化转变过程各表观激活能随着熔体温度升高均随之增大,揭示非晶晶化过程中形核和长大所需克服的能量势垒增大,晶化越不容易进行,非晶热稳定性越好。(2)对Cu36Zr48Al8Ag8非晶薄带进行不同升温速率的电阻率试验,揭示了更高温度下的晶化行为,表明该非晶合金存在多级晶化。由电阻法得到的各晶化激活能和峰值激活能随制备电流增大而增大,表明制备非晶热稳定性提高,与DSC测试结果一致。计算所得表征Cu36Zr48Al8Ag8非晶GFA大小的△Tx和γ参数随着加热电流增大而下降,表明GFA降低。母合金熔体在高温吸氧显着,形成的氧化夹杂物作为形核点促进了晶化,从而降低其GFA。(3)相同条件下进行退火实验时,1323K制备Cu50Zr50非晶先于1623K非晶析出晶化相,析出相为Cu10Zr7相。由于在较低温度1323K时熔体内部存在异质团簇,在随后的急冷过程中这些异质团簇淬入到非晶基体中,作为异质形核点优先析出了晶化相,使得1323K制备非晶率先晶化。间接表明Cu50Zr50微观结构与熔体温度存在相关性。(4)对Cu36Zr48Al8Ag8试样在晶化第一阶段不同温度点析出的晶化相进行分析:不同电流制备试样在各个温度点的晶化析出相种类相同,数量不同。在晶化伊始首先析出优先竞争相CuZr相,继而分解为Cu10Zr7相,并伴有少量AgZr相析出。随着晶化温度的升高,Cu10Zr7相又转变为CuZr2+AlCu2Zr共晶相,并析出少量CuAl2相。特别的,30.6A电流制备试样在晶化初始析出了准晶相。由于合金系统高温吸氧,由Zr围成的八面体间隙位置被氧占据,形成的稳定团簇充当准晶相的形核点而促进准晶相析出。
二、Ni—33at%Zr非晶态晶化的透射电镜研究(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、Ni—33at%Zr非晶态晶化的透射电镜研究(论文提纲范文)
(1)元素掺杂对Zr基非晶形成及结构演化影响的研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
本文的主要创新点 |
第一章 绪论 |
1.1 非晶合金的研究及其发展 |
1.1.1 非晶合金的定义 |
1.1.2 非晶合金的性能和应用 |
1.1.3 非晶合金的结构模型 |
1.1.4 评价非晶合金形成能力的经验判据 |
1.1.5 非晶合金的主要制备方法 |
1.2 机械合金化的研究及其发展 |
1.2.1 机械合金化的定义 |
1.2.2 机械合金化原理 |
1.2.3 机械合金化技术的发展 |
1.3 非晶的机械合金化研究 |
1.3.1 机械合金化制备非晶合金的研究 |
1.3.2 机械合金化诱导非晶合金粉末机械晶化的研究 |
1.4 微量掺杂(微合金化)对非晶合金形成能力和热稳定性的影响 |
1.4.1 微量掺杂技术在非晶领域的应用 |
1.4.2 微量掺杂对非晶合金玻璃形成能力的影响 |
1.4.3 微量掺杂对非晶合金热稳定性的影响 |
1.5 本文研究目的及主要研究内容 |
1.5.1 本文研究目的 |
1.5.2 本文主要研究内容 |
参考文献 |
第二章 试验方法及设备 |
2.1 试验方案 |
2.2 试验仪器 |
2.2.1 球磨机 |
2.2.2 真空电弧熔炼炉 |
2.2.3 高真空单辊旋转淬冷系统 |
2.3 样品表征 |
2.3.1 X射线衍射仪(XRD) |
2.3.2 差示扫描量热仪(DSC) |
2.3.3 扫描电镜(SEM) |
2.3.4 透射电镜(TEM和HRTEM) |
第三章 不同原子尺寸的元素掺杂对MA诱导Zr-Ni合金显微结构演化行为的影响 |
3.1 引言 |
3.2 小尺寸元素C掺杂的影响 |
3.3 大尺寸元素La掺杂的影响 |
3.4 中等尺寸元素Ag掺杂的影响 |
3.5 不同原子尺寸C,La,Ag掺杂对Zr-Ni非晶GFA和机械稳定性的影响机理 |
3.6 本章小结 |
参考文献 |
第四章 中等尺寸元素掺杂对MA诱导Zr基二元合金显微结构演化行为的影响 |
4.1 相近原子尺寸元素掺杂的影响 |
4.1.1 引言 |
4.1.2 试验结果与讨论 |
4.1.3 结论 |
4.2 中等原子尺寸Nb掺杂的影响 |
4.2.1 引言 |
4.2.2 试验结果与讨论 |
4.2.3 结论 |
参考文献 |
第五章 TiC掺杂对MA诱导Zr_(66.7)Ni_(333)合金显微结构演化行为的影响 |
5.1 引言 |
5.2 试验结果与讨论 |
5.3 本章小结 |
参考文献 |
第六章 异相非品掺杂对MA诱导Zr-Ni非晶显微结构演化行为的影响 |
6.1 引言 |
6.2 试验结果与讨论 |
6.3 本章小结 |
参考文献 |
第七章 掺杂元素的原子尺寸对快速凝固Zr-Ni合金玻璃形成和耐蚀性的影响 |
7.1 引言 |
7.2 掺杂元素的原子尺寸与玻璃形成的相关性研究 |
7.3 元素掺杂与晶化激活能的相关性研究 |
7.4 Zr-Ni基非晶薄带的耐蚀性研究 |
7.4.1 腐蚀实验内容 |
7.4.2 实验结果及分析 |
7.5 本章小结 |
参考文献 |
第八章 结论 |
致谢 |
攻读博士学位期间发表论文目录 |
附录 |
学位论文评阅及答辩情况表 |
(2)NiTiZrAlCuSi合金的玻璃形成能力及断裂行为(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 前言 |
1.2 块体非晶合金形成特征 |
1.2.1 块体非晶合金形成的结构特征 |
1.2.2 块体非晶合金形成的热力学特征 |
1.2.3 块体非晶合金形成的动力学特征 |
1.3 块体非晶合金的成分设计 |
1.4 块体非晶合金的晶化行为 |
1.4.1 非晶合金的晶化动力学 |
1.4.2 非晶合金的晶化方式 |
1.5 块体非晶合金的室温断裂行为 |
1.6 Ni 基非晶合金的研究现状 |
1.7 学位论文的主要内容 |
第2章 材料制备与实验方法 |
2.1 Ni 基非晶合金材料制备 |
2.1.1 非晶合金成分的确定 |
2.1.2 Ni 基块体非晶的制备 |
2.2 微观结构分析测试 |
2.2.1 热分析 |
2.2.2 X 射线衍射分析 |
2.2.3 扫描电镜分析 |
2.2.4 透射电镜分析 |
2.2.5 原子力显微镜分析 |
2.3 力学性能测试 |
第3章 NiTiZrAlCuSi 块体非晶合金成分设计 |
3.1 前言 |
3.2 Ni_(41)Ti_(25.3)Zr_(25.3)Al_(8.4)非晶合金 |
3.3 Ni_(41)Ti_(20.3)Zr_(25.3)Al_(8.4)Cu_5 非晶合金 |
3.4 Ni_(41)Ti_(20.3)Zr_(21.8)Al_(8.4)Cu_5Si_(3.5) 非晶合金 |
3.4.1 Si 对Ni_(41)Ti_(20.3)Zr_(25.3)Al_(8.4)Cu_5 合金玻璃形成能力的影响 |
3.4.2 Si 提高NiTiZrAlCu 合金玻璃形成能力机理 |
3.5 本章小结 |
第4 章 Ni_(41)Ti_(20.3)Zr_(21.8)Al_(8.4)Cu_5Si_(3.5)块体非晶合金晶化行为 |
4.1 前言 |
4.2 Ni_(41)Ti_(20.3)Zr_(21.8)Al_(8.4)Cu_5Si_(3.5) 块体非晶合金晶化动力学 |
4.2.1 非晶合金变温晶化动力学效应 |
4.2.2 非晶合金变温晶化激活能 |
4.3 Ni_(41)Ti_(20.3)Zr_(21.8)Al_(8.4)Cu_5Si_(3.5) 块体非晶合金变温晶化行为 |
4.3.1 非晶合金变温晶化XRD 分析 |
4.3.2 非晶合金变温晶化TEM 分析 |
4.3.3 非晶合金变温晶化行为分析 |
4.4 Ni_(41)Ti_(20.3)Zr_(21.8)Al_(8.4)Cu_5Si_(3.5) 块体非晶合金的等温晶化行为 |
4.4.1 非晶合金等温晶化工艺的选择 |
4.4.2 非晶合金等温晶化DSC 分析 |
4.4.3 非晶合金等温晶化XRD 分析 |
4.4.4 非晶合金等温晶化TEM 分析 |
4.4.5 非晶合金等温晶化行为分析 |
4.5 本章小结 |
第5章 Ni_(41)Ti_(20.3)Zr_(21.8)Al_(8.4)Cu_5Si_(3.5)块体非晶合金压缩断裂行为 |
5.1 前言 |
5.2 块体非晶合金压缩试样的结构表征 |
5.3 块体非晶合金压缩断裂特征 |
5.3.1 压缩断裂性能 |
5.3.2 压缩断口形貌特征 |
5.4 块体非晶合金压缩断裂行为分析 |
5.4.1 2 mm 和3 mm 样品压缩性能 |
5.4.2 非晶压缩断裂机制 |
5.4.3 塑坑形成 |
5.5 本章小结 |
第6章 Ni_(41)Ti_(20.3)Zr_(21.8)Al_(8.4)Cu_5Si_(3.5)块体非晶合金动态裂纹扩展及弹性波 |
6.1 前言 |
6.2 压缩断裂的动态裂纹扩展行为 |
6.2.1 2 mm 样品压缩断裂的动态裂纹扩展形貌特征 |
6.2.2 3 mm 样品压缩断裂的动态裂纹扩展形貌特征 |
6.3 压缩断裂的动态裂纹扩展分析 |
6.3.1 2 mm 样品压缩断裂的动态裂纹扩展分析 |
6.3.2 3 mm 样品压缩断裂的动态裂纹扩展分析 |
6.4 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读学位期间发表的学术论文 |
致谢 |
个人简历 |
(3)纯铜增韧钛基非晶基复合材料的制备及相关力学性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 非晶合金简介 |
1.2.1 非晶合金应用的潜在价值 |
1.2.2 非晶合金的室温脆性 |
1.2.3 非晶合金的制备 |
1.3 生物医用非晶合金的研究现状 |
1.3.1 非晶合金尺寸 |
1.3.2 钛基非晶合金的生物相容性 |
1.3.3 非晶合金的力学性能 |
1.3.4 目前生物医用钛基非晶存在的问题 |
1.4 非晶复合材料 |
1.5 研究内容和意义 |
1.5.1 研究内容 |
1.5.2 研究意义 |
第2章钛基非晶粉的制备及工艺优化 |
2.1 钛基非晶粉末的制备技术 |
2.2 钛基非晶基粉体成分的确定 |
2.3 Ti_(60)Zr_(10)Ta_(15)Si_(15) 非晶合金粉末的制备 |
2.3.1 实验设备及原料 |
2.3.2 钛基非晶粉的制备工艺 |
2.4 TZTS非晶粉末制备工艺优化 |
2.5 TZTS非晶粉末性能分析 |
2.5.1 TZTS非晶粉末热力学分析 |
2.5.2 TZTS非晶粉末微观组织分析 |
2.6 本章小结 |
第3章 钛基非晶粉末表面铜包覆层的制备及工艺优化 |
3.1 引言 |
3.2 化学镀膜机理 |
3.3 钛非晶表面镀铜工艺 |
3.3.1 实验化学试剂及仪器 |
3.3.2 实验步骤 |
3.3.3 化学镀铜工艺探究 |
3.4 本章小结 |
第4章 TZTS的晶化动力学及Cu包覆非晶粉的SPS烧结工艺参数的确定 |
4.1 引言 |
4.2 SPS技术简介 |
4.3 TZTS非晶连续升温过程中的晶化动力力学 |
4.3.1 烧结温度的确定 |
4.3.2 连续升温非晶晶化动力学 |
4.3.3 晶化体积分数 |
4.4 烧结工艺的确定 |
第5章 SPS烧结工艺参数对复合材料性能的探究 |
5.1 实验方法 |
5.2 烧结温度对钛基非晶复合材料的性能影响 |
5.3 烧结压力对TZTS基非晶基复合材料的性能影响 |
5.4 本章小结 |
第6章 纯铜增韧生物医用钛基非晶合金变形机理研究 |
6.1 引言 |
6.2 铜含量对钛基非晶复合材料力学性能影响 |
6.3 纯铜增韧的机理 |
6.4 本章小结 |
第7章 总结与展望 |
7.1 总结 |
7.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
(4)Zr/Al基非晶合金的电阻及内耗行为与熔体状态的相关性(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
致谢 |
第一章 绪论 |
1.1 非晶态合金 |
1.1.1 非晶态合金及其发展历史 |
1.1.2 非晶合金的形成 |
1.1.3 非晶合金的性能与应用 |
1.2 液体金属与非晶合金 |
1.2.1 液体金属结构的研究 |
1.2.2 液体结构与非晶结构 |
1.2.3 熔体过热处理对非晶性能的影响 |
1.3 非晶合金的电阻率 |
1.3.1 电阻率与结构变化 |
1.3.2 非晶合金的电阻率特性 |
1.4 非晶合金的内耗行为 |
1.4.1 内耗的定义 |
1.4.2 内耗的唯象理论 |
1.4.3 非晶合金的内耗特性 |
1.5 本文的主要研究内容和意义 |
第二章 实验研究方法及内容 |
2.1 合金体系的选择 |
2.2 主要实验设备 |
2.3 试样的制备 |
2.4 试样微观结构分析 |
2.5 熔体结构状态测定方法 |
2.5.1 电阻率测定方法及装置 |
2.5.2 热分析实验(DTA) |
2.6 非晶性能测试方法 |
2.6.1 非晶试样的电阻率测定 |
2.6.2 非晶试样的内耗测试 |
2.7 本章小结 |
第三章 熔体状态对 Al_(86)Ni_9La_5合金 GFA 和晶化行为的影响 |
3.1 引言 |
3.2 Al_(86)Ni_9La_5液态结构随温度的变化 |
3.3 熔体状态对 Al_(86)Ni_9La_5非晶晶化行为的影响 |
3.3.1 不同熔体温度 Al_(86)Ni_9La_5非晶合金的制备以及 DSC、电阻率曲线 |
3.3.2 熔体状态对 Al_(86)Ni_9La_5非晶晶化相的影响 |
3.3.3 结果分析与讨论 |
3.4 熔体状态对 Al_(86)Ni_9La_5非晶形成能力的影响 |
3.5 熔体状态对 Al_(86)Ni_9La_5非晶热稳定性影响的动力学分析 |
3.6 讨论与分析 |
3.7 本章小节 |
第四章 熔体温度对 Zr_(65)Al_(7.5)Ni_(10)Cu_(17.5)非晶 GFA 和晶化行为的影响 |
4.1 引言 |
4.2 实验过程 |
4.3 实验结果与分析 |
4.3.1 不同熔体温度 Zr_(65)Al_(7.5)Ni_(10)Cu_(17.5)非晶合金的表征 |
4.3.2 电阻法确定 Zr_(65)Al_(7.5)Ni_(10)Cu_(17.5)非晶合金的晶化温度 |
4.3.3 熔体温度对 Zr_(65)Al_(7.5)Ni_(10)Cu_(17.5)非晶合金电阻率曲线的影响 |
4.3.4 熔体温度对非晶晶化行为的影响 |
4.3.5 熔体温度对非晶形成能力以及热稳定性的影响 |
4.4 小结 |
第五章 熔体温度对 Zr_(55)Al_(10)Ni_5Cu_(30)非晶合金内耗行为的影响 |
5.1 引言 |
5.2 实验过程 |
5.3 Zr_(55)Al_(10)Ni_5Cu_(30)非晶试样的内耗峰形成机制 |
5.3.1 实验结果 |
5.3.2 实验结果分析 |
5.4 不同熔体温度制备的非晶试样的内耗行为 |
5.4.1 实验结果 |
5.4.2 实验结果分析 |
5.5 小结 |
第六章 不同形成能力非晶合金的内耗行为 |
6.1 引言 |
6.2 实验过程 |
6.3 实验结果 |
6.3.1 非晶试样在不同频率下的内耗温度曲线 |
6.3.2 不同非晶形成能力合金的 DSC 曲线与内耗比较 |
6.4 讨论与分析 |
6.4.1 不同 GFA 锆基非晶的内耗 |
6.4.2 不同 GFA 锆基非晶的过冷液相区力学弛豫的不同 |
6.5 小结 |
第七章 总结与展望 |
7.1 研究工作内容概要 |
7.2 主要研究结论 |
7.3 创新之处 |
7.4 尚需解决的问题 |
参考文献 |
攻读博士学位期间发表的论文 |
(5)化学短程序对铝基非晶合金形成和热稳定性的影响(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 非晶态合金 |
1.2 非晶态合金的制备 |
1.2.1 骤冷法 |
1.2.2 化学还原法 |
1.2.3 溅射、气相沉积法 |
1.2.4 固相反应法 |
1.2.5 大块非晶合金的制备 |
1.3 非晶态合金的性能与应用 |
1.3.1 良好的力学性能 |
1.3.2 特殊的电学性能 |
1.3.3 优异的磁学性能 |
1.3.4 突出的化学性能 |
1.3.5 良好的耐辐照性 |
1.4 铝基快凝合金的发展 |
1.4.1 铝基快凝晶态合金的研究状况 |
1.4.2 铝基准晶合金 |
1.4.3 铝基非晶合金 |
1.4.4 纳米颗粒弥散分布的铝基非晶合金 |
1.5 铝基非晶合金的形成能力、晶化行为与热稳定性 |
1.6 非晶态物质的预峰 |
1.7 大块铝基非晶合金的探索及应用展望 |
1.7.1 大块铝基非晶合金的探索 |
1.7.2 大块铝基非晶合金的应用及展望 |
1.8 本文研究目的、意义及主要研究内容 |
1.8.1 本文研究目的及意义 |
1.8.2 本文主要研究内容 |
第2章 实验方法 |
2.1 实验技术路线 |
2.2 铝基非晶合金样品的制备 |
2.3 测试分析 |
2.3.1 X 射线衍射分析 |
2.3.2 电镜分析 |
2.3.3 示差扫描量热分析 |
第3章 二十面体化学短程序对AL-FE-CE 非晶合金形成和热稳定性的影响 |
3.1 引言 |
3.2 AL_(90)FE_5CE_5 非晶合金中的二十面体短程序 |
3.3 AL-FE-CE 非晶合金的形成机制探讨 |
3.4 本章小结 |
第4章 AL-ZN-CE 非晶合金的形成能力和热稳定性 |
4.1 引言 |
4.2 AL-ZN-CE 合金的非晶形成能力 |
4.3 AL_(83)ZN_(10)CE_7 非晶合金的热稳定性 |
4.4 AL_(86)ZN_5CE_9 非晶合金的形成及热稳定性 |
4.5 AL_(83)ZN_(10)CE_7 合金与AL_(86)ZN_5CE_9 合金晶化行为的比较 |
4.6 AL-ZN-CE 合金的热稳定性研究 |
4.7 AL-ZN-CE 非晶合金的形成机制探讨 |
4.8 AL 基非晶合金的化学短程序结构 |
4.9 本章小结 |
第5章 结论 |
5.1 本文主要结论 |
5.2 本文创新与主要贡献 |
5.3 需要进一步研究的问题 |
参考文献 |
致谢 |
在学期间主要科研成果 |
(6)FeCoNi系高熵非晶合金的形成能力、晶化行为及性能的研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 高熵合金的概述 |
1.2.1 高熵合金的定义 |
1.2.2 高熵合金的发展概况 |
1.3 高熵合金的多主元效应 |
1.3.1 高熵效应 |
1.3.2 晶格畸变效应 |
1.3.3 迟滞扩散效应 |
1.3.4 “鸡尾酒”效应 |
1.4 高熵合金的性能 |
1.4.1 力学性能 |
1.4.2 耐腐蚀性 |
1.4.3 抗氧化性 |
1.4.4 其他性能 |
1.5 非晶合金概述 |
1.5.1 非晶合金的发展 |
1.5.2 非晶合金的结构模型 |
1.5.3 非晶合金的成分设计准则 |
1.5.4 非晶形成的热力学条件 |
1.5.5 非晶形成的动力学条件 |
1.5.6 非晶合金的韧塑化研究 |
1.6 高熵非晶合金的研究现状 |
1.7 本论文的研究目的和研究内容 |
第2章 实验方法 |
2.1 技术路线 |
2.2 样品制备 |
2.2.1 母合金的制备 |
2.2.2 非晶薄带的制备 |
2.2.3 非晶棒材的制备 |
2.3 材料表征 |
2.4 热分析 |
2.5 热处理 |
2.6 性能测试 |
2.6.1 力学性能 |
2.6.2 磁性能 |
2.6.3 耐腐蚀性 |
第3章 (Fe, Co,Ni, Cr,Mo)-B高熵合金的非晶形成能力、热稳定性及性能 |
3.1 引言 |
3.2 实验结果与讨论 |
3.2.1 微观结构 |
3.2.2 非晶相的热稳定性 |
3.2.3 HE-BMG的制备 |
3.2.4 力学性能和耐蚀性 |
3.2.5 低B含量的新型高熵非晶合金 |
3.3 讨论 |
3.3.1 非晶形成能力 |
3.3.2 B元素含量与硬度的关系 |
3.3.3 影响高熵合金非晶相形成的因素 |
3.4 本章小结 |
第4章 低B含量的(Fe, Co,Ni, Cr,Mo)-B高熵非晶合金的晶化行为 |
4.1 引言 |
4.2 实验结果与分析 |
4.2.1 (Fe, Co,Ni, Cr,Mo)_(86~89)B_(11~14)的热力学分析 |
4.2.2 11B高熵非晶合金的晶化行为 |
4.2.3 14B高熵非晶合金的晶化行为 |
4.2.4 晶化过程中的元素再分配 |
4.2.5 析晶强化作用 |
4.2.6 11B和14B高熵合金的磁性能 |
4.2.7 凝固过程中的结晶 |
4.3 讨论 |
4.3.1 高熵非晶合金的微结构、硬度和B含量的关系 |
4.3.2 T-T-T示意图 |
4.3.3 纳米复合结构的高热稳定性 |
4.3.4 析晶强化机制 |
4.3.5 析晶模式对合金硬度的影响 |
4.4 本章小结 |
第5章 Nb元素添加对(Fe, Co,Ni, Cr,Mo)-B高熵合金非晶形成能力和微观结构的影响 |
5.1 引言 |
5.2 实验结果和分析 |
5.2.1 淬态合金条带的微观结构 |
5.2.2 热力学性质与动力学分析 |
5.2.3 晶化行为的研究 |
5.2.4 淬态合金条带的力学性能 |
5.2.5 铸棒的微观结构与力学性能 |
5.3 讨论 |
5.3.1 低B含量的(Fe, Co, Ni, Cr,Mo, Nb)-B高熵非晶相的形成 |
5.3.2 Nb元素的添加对高熵合金非晶结构和性能的影响 |
5.3.3 (Fe, Co, Ni, Cr,Mo, Nb)_(86-89)B_(11-14)高熵非晶合金的GT现象 |
5.3.4 T-T-T示意图 |
5.4 本章小结 |
第6章 主元高阶化对Fe基非晶合金形成能力及性能的影响 |
6.1 引言 |
6.2 实验结果与分析 |
6.2.1 淬态合金条带的微观结构 |
6.2.2 热力学性质 |
6.2.3 晶化行为研究 |
6.2.4 淬态合金条带的力学性能 |
6.2.5 铸棒的微观结构与力学性能 |
6.3 讨论 |
6.3.1 主元高阶化对Fe基非晶合金形成能力的影响 |
6.3.2 B元素对晶态和非晶态高熵合金结构的影响 |
6.3.3 纳米复合结构的超高硬度 |
6.3.4 高熵合金成分设计对材料性能的影响 |
6.4 本章小结 |
第7章 全文总结及工作展望 |
7.1 论文结论 |
7.2 论文创新点 |
7.3 工作展望 |
参考文献 |
发表论文和参加科研情况说明 |
致谢 |
(7)新型钛基块体非晶合金及复合材料的制备、结构与性能研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
1 文献综述 |
1.1 非晶合金的发展概述 |
1.2 非晶合金的形成 |
1.2.1 玻璃化转变现象 |
1.2.2 非晶合金形成的热力学和动力学条件 |
1.3 非晶合金的结构 |
1.3.1 非晶合金的结构特征 |
1.3.2 非晶合金的结构模型 |
1.4 Ti基非晶合金的发展与现状 |
1.5 Ti基块体非晶复合材料概述 |
1.5.1 热处理法制备Ti基块体非晶复合材料 |
1.5.2 原位生成法制备Ti基块体非晶复合材料 |
1.6 课题来源、课题背景、研究目的及内容 |
1.6.1 课题来源 |
1.6.2 课题背景 |
1.6.3 研究目的及内容 |
2 实验方法 |
2.1 材料的制备 |
2.2 材料的组织结构表征及形貌观察 |
2.2.1 X射线衍射分析 |
2.2.2 扫描电子显微分析 |
2.2.3 透射电子显微分析 |
2.3 热分析方法 |
2.4 力学性能测试 |
2.5 抗腐蚀性能测试 |
3 Ti基非晶合金的液固转变与原子结构 |
3.1 引言 |
3.2 计算方案及分析方法 |
3.3 Ti_(60)Cu_(40)合金的液固转变与局域结构 |
3.3.1 液态合金原子扩散动力学 |
3.3.2 原子分布双体分布函数 |
3.3.3 原子键对特征 |
3.3.4 基于Voronoi多面体特征的局域结构 |
3.4 Ti_(56)Cu_(44)合金的液固转变与局域结构 |
3.4.1 液态合金原子扩散动力学 |
3.4.2 原子分布双体分布函数 |
3.4.3 原子键对特征 |
3.4.4 基于Voronoi多面体特征的局域结构 |
3.5 Ti_(56)Cu_(40)Ag_4合金的液固转变与局域结构 |
3.5.1 液态合金原子扩散动力学 |
3.5.2 原子分布双体分布函数 |
3.5.3 原子键对特征 |
3.5.4 基于Voronoi多面体特征的局域结构 |
3.5.5 二十面体短程序和中程序 |
3.6 本章小结 |
4 合金元素对(Ti,Co,Sn)_(56)Cu_(44)合金非晶形成能力与性能的影响 |
4.1 引言 |
4.2 Zr的添加对(Ti,Co,Sn)_(56)Cu_(44)合金系非晶形成能力和力学性能的影响 |
4.2.1 Ti_(46)Zr_xCu_(44-x)Co_7Sn_3合金系的组织演化和非晶形成能力 |
4.2.2 Ti_(46)Zr_xCu_(44-x)Co_7Sn_3合金系的力学性能 |
4.3 Si的添加对Ti-Zr-Cu-Co-Sn合金系非晶形成能力和力学性能的影响 |
4.3.1 Ti_(46)Zr_(12.5-x)Cu_(31.5)Co_7Sn_3Si_x合金系的组织演化和非晶形成能力 |
4.3.2 Ti_(46)Zr_(12.5-x)Cu_(31.5)Co_7Sn_3Si_x合金系的力学性能 |
4.4 本章小结 |
5 具有抑菌性能的Ti-Zr-Cu-Co-Sn-Si-Ag合金系非晶形成能力与性能研究 |
5.1 引言 |
5.2 Ti_(46)Zr_(11.5)Cu_(31.5-x)Co_7Sn_3Si_1Ag_x合金系组织演化和非晶形成能力 |
5.3 Ti_(46)Zr_(11.5)Cu_(31.5-x)Co_7Sn_3Si_1Ag_x合金系的热力学性质 |
5.4 Ti_(46)Zr_(11.5)Cu_(31.5-x)Co_7Sn_3Si_1Ag_x合金系的力学性能 |
5.5 Ti_(46)Zr_(11.5)Cu_(31.5-x)Co_7Sn_3Si_1Ag_x合金系的抗腐蚀性能 |
5.6 Ti_(46)Zr_(11.5)Cu_(31.5-x)Co_7Sn_3Si_1Ag_x合金系的抗菌性能 |
5.7 本章小结 |
6 Ti基非晶、纳米晶复合材料的制备、组织与力学性能研究 |
6.1 引言 |
6.2 微合金化对Ti基块体非晶合金组织与力学性能的影响 |
6.3 高含量Nb的添加对Ti基块体非晶合金组织及力学性能的影响 |
6.4 Ti基纳米晶-枝晶复合材料应力加载过程中的相变行为研究 |
6.4.1 Ti_(60)Cu_(14)Ni_(12)Sn_4Ta_(10)合金的相组成和微观组织 |
6.4.2 Ti_(60)Cu_(14)Ni_(12)Sn_4Ta_(10)合金的力学性能 |
6.4.3 Ti_(60)Cu_(14)Ni_(12)Sn_4Ta_(10)合金相变行为的原位HE-XRD研究 |
6.5 本章小结 |
7 结论 |
参考文献 |
作者简历及在学研究成果 |
学位论文数据集 |
(8)基于辐照损伤的SiC-Zr4钎焊接头的组织优化与微观机制(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题来源及研究的目的和意义 |
1.2 SiC及其复合材料的连接研究现状 |
1.2.1 活性金属钎焊 |
1.2.2 扩散连接 |
1.2.3 氧化物玻璃连接 |
1.2.4 聚合物先躯体连接 |
1.2.5 自蔓延高温合成连接 |
1.3 Zr合金连接研究现状 |
1.3.1 氩弧焊 |
1.3.2 活性金属钎焊 |
1.3.3 扩散连接 |
1.4 润湿理论 |
1.5 材料的辐照损伤 |
1.5.1 辐照损伤基础 |
1.5.2 离子辐照模拟中子辐照的可行性 |
1.5.3 辐照损伤的表征方法 |
1.5.4 材料辐照损伤研究现状 |
1.6 国内外研究现状总结 |
1.7 本文主要研究内容 |
第2章 试验材料及研究方法 |
2.1 试验材料 |
2.2 连接方法及钎焊工艺 |
2.3 接头的组织和性能分析 |
2.3.1 扫描电镜观察 |
2.3.2 X射线衍射分析 |
2.3.3 透射电子显微镜分析 |
2.3.4 力学性能测试 |
2.3.5 离子辐照 |
第3章 基于辐照损伤的钎料体系设计 |
3.1 前言 |
3.2 TiZrNiCu钎料钎焊接头反应产物的热力学分析 |
3.3 TiZrNiCu钎料钎焊接头反应产物的He~+离子辐照损伤模拟 |
3.4 基于辐照损伤的新钎料体系设计 |
3.5 本章小结 |
第4章 ZrNi钎料对SiC陶瓷与Zr4合金的润湿性及接头典型组织分析 |
4.1 前言 |
4.2 混合粉末法制备ZrNi钎料及其对两种母材的润湿性 |
4.3 电弧熔炼法制备ZrNi钎料及其对两种母材的润湿性 |
4.4 ZrNi钎料钎焊SiC陶瓷与Zr4合金接头典型组织分析 |
4.5 本章小结 |
第5章 接头形成过程及钎焊工艺优化 |
5.1 前言 |
5.2 接头形成过程分析 |
5.3 Zr Ni钎料钎焊SiC陶瓷与Zr4合金的钎焊工艺优化 |
5.3.1 钎焊温度对接头组织与力学性能的影响 |
5.3.2 保温时间对接头组织与力学性能的影响 |
5.4 TiZrNiCu钎料钎焊SiC陶瓷与Zr4合金钎焊工艺优化 |
5.4.1 钎焊温度对接头组织及性能的影响 |
5.4.2 保温时间对接头组织与力学性能的影响 |
5.5 ZrNi钎料与TiZrNiCu钎料钎焊所得接头力学性能对比 |
5.6 本章小结 |
第6章 SiC陶瓷与Zr4合金接头的He离子辐照损伤研究 |
6.1 前言 |
6.2 He离子辐照对接头界面微观组织的影响 |
6.2.1 ZrNi钎料钎焊所得接头辐照后界面微观组织变化 |
6.2.2 TiZrNiCu钎料钎焊所得接头辐照后界面微观组织变化 |
6.3 He离子辐照对各相硬度的影响 |
6.4 接头的辐照肿胀协调性分析 |
6.5 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
致谢 |
个人简历 |
(9)元素添加对锆基非晶合金玻璃形成能力及力学性能的影响(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 大块非晶合金概述 |
1.1.1 大块非晶合金发展 |
1.1.2 Zr基非晶合金研究概况 |
1.2 非晶态合金的形成原理 |
1.2.1 非晶态合金形成的热力学 |
1.2.2 非晶态合金形成的动力学 |
1.3 非晶合金的性能及应用 |
1.3.1 非晶合金的磁性能及其应用 |
1.3.2 非晶合金的机械性能及其应用 |
1.4 非晶合金主要的制备方法和工艺 |
1.4.1 电弧熔炼铜模吸铸法 |
1.4.2 爆破成型技术 |
1.4.3 感应加热铜模浇铸法 |
1.4.4 非均匀形核技术 |
1.4.5 固结成型法 |
1.5 本工作的主要内容和意义 |
第2章 实验材料和方法 |
2.1 实验设备及检测仪器 |
2.1.1 实验检测仪器 |
2.1.2 电磁感应磁悬浮吸铸熔炼炉介绍 |
2.1.3 电磁感应吹铸熔炼炉介绍 |
2.3 非晶合金试样的制备 |
2.3.1 吸铸合金试样的制备 |
2.3.2 吸铸实验的工艺流程 |
2.3.3 吹铸合金试样的制备 |
2.3.4 吹铸实验的工艺流程 |
2.4 实验材料成分的计算 |
2.4.1 吸铸实验合金成分的计算 |
2.4.2 吹铸实验合金成的分计算 |
2.5 实验材料表征 |
2.5.1 X射线衍射仪(XRD) |
2.5.2 差示扫描量热仪(DSC) |
2.5.3 扫描电镜(SEM) |
2.5.4 透射电镜(TEM) |
2.6 组织分析与性能测量方法 |
2.6.1 非晶材料的组织分析 |
2.6.2 非晶材料形成能力和热稳定性分析 |
2.6.3 非晶材料力学性能测试分析 |
第3章 不同元素添加对Zr基非晶的形成能力及热稳定性影响 |
3.1 引言 |
3.2 实验方法 |
3.2.1 非晶合金体系的选择及成分设计 |
3.2.2 试样制备及检测 |
3.2 Ti添加对Zr基非晶形成能力及热稳定性影响 |
3.2.1 试样的XRD和TEM数据分析 |
3.2.2 试样的DSC数据分析 |
3.3 Y添加对Zr基非晶形成能力及热稳定性影响 |
3.3.1 试样的XRD数据分析 |
3.3.2 试样的DSC数据分析 |
3.4 Fe添加对Zr基非晶形成能力及热稳定性影响 |
3.4.1 试样的XRD和TEM数据分析 |
3.4.2 试样的DSC数据分析 |
3.5 本章小结 |
第4章 不同元素添加对锆基非晶材料力学性能的影响 |
4.1 引言 |
4.2 添加元素Ti对锆基非晶力学性能的影响 |
4.2.1 实验分析 |
4.2.2 Ti元素添加对非晶合金力学性能的影响 |
4.2.3 Ti元素添加对非晶合金断裂行为的影响 |
4.3 添加元素Fe对锆基非晶力学性能的影响 |
4.3.1 实验分析 |
4.3.2 Fe元素添加对非晶合金的力学性能影响 |
4.3.3 Fe元素添加对非晶合金断裂行为影响 |
4.4 本章小结 |
第5章 二元Zr基金属玻璃的形成 |
5.1 引言 |
5.1.1 实例介绍 |
5.2 实验方法 |
5.2.1 非晶合金体系的选择及成分设计 |
5.2.2 试样制备及检测 |
5.3 实验结果分析 |
5.3.1 快淬金属间化合物区XRD分析 |
5.3.2 快淬共晶反应区XRD分析 |
5.3.3 快淬过冷液体区XRD分析 |
5.4 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 |
(10)CuZr基非晶合金的电子输运性质与熔体状态相关性的研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 非晶合金 |
1.2.1 非晶合金的发展历程 |
1.2.2 非晶态合金的性能及相关应用 |
1.2.3 非晶合金形成的热力学条件 |
1.2.4 非晶形成的动力学条件 |
1.2.5 非晶合金经验形成判据 |
1.3 非晶合金的电阻率特点 |
1.4 熔体过热对非晶合金的影响 |
1.5 非晶合金晶化行为 |
1.6 本文主要研究内容 |
第二章 实验内容及方法 |
2.1 选择合金系 |
2.2 主要实验设备 |
2.3 试样制备方法 |
2.4 材料分析测试方法 |
2.4.1 电阻率测试原理与方法 |
2.4.2 差热分析方法 |
2.4.3 X射线衍射法 |
2.4.4 透射电镜扫描 |
第三章 熔体过热对Cu_(50)Zr_(50)非晶合金的热稳定性及晶化行为的研究 |
3.1 引言 |
3.2 实验方法 |
3.3 实验结果与分析 |
3.3.1 Cu_(50)Zr_(50)合金熔体随温度变化的规律 |
3.3.2 XRD衍射分析 |
3.3.3 熔体温度对Cu_(50)Zr_(50)热稳定性的影响 |
3.3.4 熔体温度对Cu_(50)Zr_(50)非晶形成的影响 |
3.3.5 Cu_(50)Zr_(50)晶化行为分析 |
3.4 本章小结 |
第四章 DSC探索熔体温度对非晶合金Cu_(36)Zr_(48)Al_8Ag_8结构及GFA的影响 |
4.1 引言 |
4.2 实验方法 |
4.3 实验结果分析 |
4.3.1 XRD衍射分析 |
4.3.2 DSC测试不同制备电流对Cu_(36)Zr_(48)Al_8Ag_8的GFA影响 |
4.3.3 DSC测试不同电流对Cu_(36)Zr_(48)Al_8Ag_8晶化激活能及热稳定性影响 |
4.3.4 不同电流制备Cu_(36)Zr_(48)Al_8Ag_8晶化第一阶段DSC曲线差异分析 |
4.3.5 TEM微观结构分析 |
4.4 本章小结 |
第五章 电阻法探索熔体温度对Cu_(36)Zr_(48)Al_8Ag_8晶化行为及GFA的影响 |
5.1 引言 |
5.2 实验方法 |
5.3 电阻率实验结果分析 |
5.3.1 电阻率实验所得各约化电阻率曲线及其特征 |
5.3.2 电阻率实验探究不同电流对Cu_(36)Zr_(48)Al_8Ag_8热稳定性的影响 |
5.3.3 电阻率实验探究不同电流对Cu_(36)Zr_(48)Al_8Ag_8GFA的影响 |
5.4 晶化第一阶段晶化相析出结果分析 |
5.5 本章小结 |
第六章 总结与展望 |
6.1 研究内容概要 |
6.2 研究结论 |
6.3 研究的创新之处 |
6.4 未解决问题 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况 |
四、Ni—33at%Zr非晶态晶化的透射电镜研究(论文参考文献)
- [1]元素掺杂对Zr基非晶形成及结构演化影响的研究[D]. 王艳. 山东大学, 2009(05)
- [2]NiTiZrAlCuSi合金的玻璃形成能力及断裂行为[D]. 梁维中. 哈尔滨工业大学, 2006(05)
- [3]纯铜增韧钛基非晶基复合材料的制备及相关力学性能研究[D]. 陈梦华. 湘潭大学, 2019(02)
- [4]Zr/Al基非晶合金的电阻及内耗行为与熔体状态的相关性[D]. 王知鸷. 合肥工业大学, 2013(04)
- [5]化学短程序对铝基非晶合金形成和热稳定性的影响[D]. 李传福. 山东轻工业学院, 2009(03)
- [6]FeCoNi系高熵非晶合金的形成能力、晶化行为及性能的研究[D]. 王芳. 天津大学, 2019(01)
- [7]新型钛基块体非晶合金及复合材料的制备、结构与性能研究[D]. 王坦. 北京科技大学, 2017(07)
- [8]基于辐照损伤的SiC-Zr4钎焊接头的组织优化与微观机制[D]. 漆秦. 哈尔滨工业大学, 2019
- [9]元素添加对锆基非晶合金玻璃形成能力及力学性能的影响[D]. 郑宝超. 兰州理工大学, 2010(04)
- [10]CuZr基非晶合金的电子输运性质与熔体状态相关性的研究[D]. 沈跃华. 合肥工业大学, 2016(02)