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文檔簡介
1、自從A.Inoue于1996首次在Nd-Fe-Al三元體系中制備出具有高非晶形成能力的Nd基非晶合金以來，Nd基塊狀非晶合金由于良好的力學性能和優(yōu)異的磁性能而得到大量的關注。但是，迄今為止，研究者僅是從熱力學的角度對Nd基非晶合金的形成能力進行了研究，缺乏從微觀結構的角度對Nd基非晶合金形成能力的理解和描述。
本論文工作試圖從微觀結構的角度，利用團簇去理解和設計具有大形成能力的Nd基非晶合金成分。本文首先系統(tǒng)的研究了Nd-M（
2、M=Fe，Ni，Co，Cu，Zn和Al）等二元體系中的團簇，通過團簇加密堆積模型比對團簇和相應二元相圖中的共晶點成分，最終選取Nd-Ni二元團簇作為Nd基二元團簇中的代表團簇加以研究。
依據(jù)團簇加粘結原子模型，Nd-Ni二元體系中富Nd的深共晶點成分Nd81Ni19、Nd73Ni27和Nd65Ni35可以分別表達為:[Ni-Nd9](Ni)1，[Ni-Ni2Nd7](Nd)1和[Ni-Ni2Nd7](Ni)1。通過改變粘結原子
3、和利用相似元素替代的方法，最終在Nd基四元成分和五元成分中獲得了具有高非晶形成能力的成分。其中，四元Nd基成分Nd63.64Cu18.18Ni9.09Al9.09可以利用銅模澆鑄法形成5mm的非晶棒材。五元Nd基成分Nd50La13.64Cu18.18Ni9.09Al9.09可以利用銅模澆鑄法形成6mm的非晶棒材。
相似元素Cu和La分別取代團簇殼層中Ni原子和Nd原子，體系的形成能力隨之增強。從結構的角度上來說，團簇殼層的拓
4、撲密堆積程度的增加是引起體系形成能力增強的原因。
從熱力學混合焓和混合熵的角度看，2Cu原子取代團簇Ni-Ni2Nd7殼層上的Ni原子后，體系的△Hmix的值從-31.8 kJ/mol增大了-25.3kJ/mol，幅度為20.4％，體系的混合熵的值也同時增大16.0％，這是體系的非晶形成能力增大的原因;1.5個La原子替代團簇Ni-Cu2Nd7殼層上的Nd原子后，體系的△Smix極大地增大了，從熱力學混合熵的角度看，這是相似原
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