Au-Cu-Al合金的馬氏體預(yù)相變.pdf

1、馬氏體預(yù)相變是廣泛存在于形狀記憶合金、超導(dǎo)、巨磁電阻材料中的一種相變臨界現(xiàn)象。從上世紀(jì)60年代馬氏體預(yù)相變首次被發(fā)現(xiàn)以來,圍繞其機制的討論一直沒有間斷。之前的學(xué)者們提出了很多解釋馬氏體預(yù)相變的理論,但是到目前為止還未有一個理論能被實驗所完全證實。對馬氏體預(yù)相變的研究不僅僅可以豐富物理理論,還對類似體系(如鐵電體系)的研究具有參考意義。
　　本文研究分三部分,分別為:(1) Au-Cu-Al合金馬氏體預(yù)相變花呢狀組織與應(yīng)變玻璃行為;

2、(2)母相至中間相轉(zhuǎn)變的“pseudospinodal decomposition”機制;(3)中間相結(jié)構(gòu)的演化及中間相與母相界面的表征。
　　馬氏體預(yù)相變的花呢狀組織是馬氏體預(yù)相變的重要特征之一。近年來,一些理論假說認(rèn)為這種花呢狀組織是由點缺陷或成分起伏釘扎馬氏體相變造成,并且這種花呢狀組織可以類比“自旋玻璃”,屬于一種全新的物理現(xiàn)象—應(yīng)變玻璃態(tài)。但是,也有觀點認(rèn)為馬氏體預(yù)相變的花呢狀組織與應(yīng)變玻璃態(tài)并不兼容,兩者分別屬于兩種不

3、同的機制。本文通過系統(tǒng)的實驗研究和理論分析,在Au-Cu-Al合金體系中觀察到馬氏體預(yù)相變花呢狀組織,并且發(fā)現(xiàn)花呢狀組織表現(xiàn)出應(yīng)變玻璃行為。因此本文認(rèn)為馬氏體預(yù)相變花呢狀組織與應(yīng)變玻璃行為在本質(zhì)上是一致的。
　　另外,一些學(xué)者預(yù)測馬氏體預(yù)相變的本質(zhì)并不是馬氏體相變的前驅(qū)效應(yīng),而是馬氏體相變之前的母相發(fā)生失穩(wěn),即從母相中均勻析出納米中間相。這種中間相的晶體結(jié)構(gòu)對稱性低于母相的晶體結(jié)構(gòu)對稱性,并且母相→中間相轉(zhuǎn)變是一種全新的相變機制—

4、“Pseudospinodal decomposition”。然而,這個假說尚未被實驗證實。本文設(shè)計了一系列不同成分的Au-Cu-Al合金,研究了馬氏體預(yù)相變花呢狀組織在不同熱處理條件下的演化過程。實驗發(fā)現(xiàn),花呢狀組織的本質(zhì)就是一種納米中間相在母相中的均勻形核,而非點缺陷釘扎馬氏體相變造成。隨著母相初始成分的不同,花呢狀組織最終可以演化出不同的組織結(jié)構(gòu)(如棋盤花紋納米線或?qū)\晶)。通過實驗并綜合文獻結(jié)果,本文證實了之前學(xué)者關(guān)于“Pseud