Al-Pd-TM三元復雜合金相的結構研究.pdf

1、本論文綜合利用背散射電子成像，透射電子顯微術，高分辨像（HREM）觀察，X射線衍射以及能譜分析（EDS）等手段，對Al-Pd-Fe合金系層狀組織中的十面體準晶與近似相的結構特征，界面關系以及近似相中的缺陷原子團結構進行了系統(tǒng)的研究。此外，對Al-Pd-Co合金中凝固冷卻速率影響下的復雜合金相形成與分布做了分析比對，主要的研究結果可以總結如下：
　　 1）通過高分辨電子顯微技術，在Al-75Pd15Fe10合金的凝固組織中觀察到由

2、兩類復雜合金相構成的lamellar結構。SAED及EDS實驗表明，形成lamellax結構的兩種復雜合金相分別為以8層結構1.6nm周期原子團為基本結構單元的缺陷十次準晶（包含其相關近似相ξ-Al-Pd-Fe）和以4層結構0.8nm周期為基本結構單元的單斜Al3Fe相。根據(jù)HREM像及SAED可以確定缺陷準晶與單斜Al3Fe以及ξ-Al-Pd-Fe相與單斜Al3Fe的結構關系為：
　　 10-foldD-phase//[010

3、]M-Al3Fe，2p-foldD-phase//[001]M-Al3Fe，TD-phase=2TM-Al3Fe。
　　 此外，基于上述電子顯微學分析結果，結合已有的兩種復雜合金相結構模型，建立了相界處的原子結構模型，從原子尺度上研究兩類復雜合金相結構相關性，并由此解釋相界兩側兩相取向確定的原因。
　　 2）基于高分辨電子顯微技術，建立了Al75Pd15Fe10合金中兩種新型復雜合金相α-Al-Pd-Fe及β-Al-Pd

4、-Fe的原子結構模型。這兩種復雜合金相的基本結構單元包含一種特征的原子團對。模擬計算結果表明，柱狀原子團自身的結構缺陷會引起襯度弱化甚至消失。同時，結合實際鑄態(tài)樣品及退火樣品的高分辨像襯度特征及模擬結果，指出在熱處理過程中，呈弱襯度的原子團對層段結構沿其原子柱軸方向呈現(xiàn)出由無規(guī)到規(guī)整的變化趨勢。
　　 3）為了研究凝固冷卻速率對復雜合金相形成、分布的影響，分析對比了三種不同凝固冷卻速率的Al70Pd10Co20樣品。通過SEM對

5、三個不同凝固冷卻速率樣品的觀察分析，觀察到在凝固冷卻速率較高時，M-Al13Co4和O-Al13Co4兩相可以形成成分相近的互生混合組織，失去清晰確定的相界，進而推斷出Al70Pd10Co20合金凝固過程中，M-Al13Co4和O-Al13Co4型復雜合金相的高溫形成具有寬化的成分區(qū)間。HREM分析結果表明，M-Al13Co4與O-Al13Co4型復雜合金相具有相同的局域結構。另一方面，較高的凝固冷卻速率使Al-Pd-Co中的高溫相W相