Cu-Sn合金熔體中程有序結(jié)構(gòu)及其與快凝組織相關(guān)性.pdf

1、本文以Cu-Sn合金熔體的結(jié)構(gòu)為研究對(duì)象,探討了微觀尺度上不同溫度、不同成分Cu-Sn合金液態(tài)結(jié)構(gòu)的演變行為,發(fā)現(xiàn)在Cu-Sn合金熔體中不僅存在短程有序結(jié)構(gòu),而且還存在中程有序結(jié)構(gòu).利用回轉(zhuǎn)振動(dòng)高溫粘度儀研究了Cu-Sn合金的粘度特性,探討了中程有序結(jié)構(gòu)與熔體粘度的相關(guān)性,采用快速凝固技術(shù)制備了合金激冷薄帶,利用透射電子顯微鏡(TEM)等方法研究了由不同熱歷史條件下的熔體激冷下來(lái)的薄帶的微觀不均勻結(jié)構(gòu)的特征,探討了該合金熔體中程有序原子

2、團(tuán)簇對(duì)激冷條帶微觀組織的影響.本文測(cè)量了Cu液和Sn液的液態(tài)結(jié)構(gòu),發(fā)現(xiàn)不同溫度下Cu液的結(jié)構(gòu)因子具有對(duì)稱的主峰,其一系列結(jié)構(gòu)參數(shù)表明適合用硬球模型去模擬它的液態(tài)結(jié)構(gòu).不同溫度下Sn液的結(jié)構(gòu)因子的主峰不對(duì)稱,在主峰的右側(cè)(倒易空間Q=29.8nm<'-1>處)出現(xiàn)一個(gè)肩膀,隨著溫度的升高,當(dāng)溫度達(dá)到熔點(diǎn)以上300~500℃時(shí),肩膀消失,硬球模型無(wú)法模擬其液態(tài)結(jié)構(gòu).在DAKEN-GURRY理論基礎(chǔ)上,分析了雙元素合金中原子間交互作用強(qiáng)度與熔

3、體結(jié)構(gòu)之間的相關(guān)性:Cu-Sn合金熔體中的Cu、Sn原子之間具有較強(qiáng)的交互作用,化合物形成傾向大,在熔體內(nèi)容易形成中程尺度上的原子團(tuán)簇,從而導(dǎo)致液態(tài)結(jié)構(gòu)因子上出現(xiàn)預(yù)峰.液態(tài)Cu-Sn合金中的中程有序結(jié)構(gòu)與粘度之間有著緊密聯(lián)系.粘度是一項(xiàng)重要的結(jié)構(gòu)敏感的物理參數(shù),結(jié)構(gòu)的變化必然會(huì)在粘度的變化中體現(xiàn)出來(lái).通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),Cu-Sn合金的粘度-溫度曲線呈現(xiàn)異常變化,這種異常變化與熔體中中程有序向短程有序的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變有關(guān).由金屬的遺傳性理論可知,熔