Gd基和Zr基塊體非晶合金的晶化行為及強(qiáng)磁場(chǎng)對(duì)晶化行為的影響.pdf

1、非晶合金由于其獨(dú)特的物理、化學(xué)和力學(xué)性能而受到了材料和物理學(xué)家的廣泛關(guān)注，其晶化機(jī)制的研究無論在形核理論上還是在應(yīng)用上都有十分重要的意義。本文主要圍繞這個(gè)方面展開工作，研究Gd基和Zr基塊體非晶合金的晶化動(dòng)力學(xué)。另外，有研究表明:強(qiáng)磁場(chǎng)作為一種極端實(shí)驗(yàn)條件，會(huì)影響非晶合金的制備和晶化過程。因此，本文也探索性地研究了磁場(chǎng)對(duì)幾種Zr基塊體非晶合金晶化行為的影響。
　　本文主要研究了Gd53Al24Co20Zr3和Zr55Al10Ni5

2、Cu30塊體非晶合金在連續(xù)加熱過程中的晶化動(dòng)力學(xué)。采用DSC技術(shù)得到了以上兩種非晶合金的玻璃轉(zhuǎn)變溫度、晶化起始溫度和晶化峰值溫度，并利用Kissinger方程、Lasocka方程、Augis&Bennet方程、Ozawa方程以及VFT方程對(duì)非晶合金的特征溫度進(jìn)行了對(duì)比分析和擬合。結(jié)果顯示:非晶合金的各個(gè)特征溫度具有明顯的動(dòng)力學(xué)效應(yīng)，在實(shí)驗(yàn)所用的升溫速率范圍(5～80 K/min)，這五個(gè)方程均能很好地描述非晶合金的特征溫度與升溫速率的關(guān)

3、系，由Kissinger方程計(jì)算得到的兩種非晶合金在玻璃轉(zhuǎn)變過程和晶化過程的表觀激活能數(shù)值要小于Augis&Bermet方程和Ozawa方程的計(jì)算結(jié)果。
　　利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及擬合得到的相關(guān)方程繪制了Gd53Al24Co20Zr3和Zr55Al10Ni5Cu30塊體非晶合金的連續(xù)加熱相變圖，從各個(gè)方程的擬合結(jié)果，并結(jié)合在1K/min和120K/min加熱速率下的DSC結(jié)果來看，盡管在實(shí)驗(yàn)所采用的升溫速率下，以上五個(gè)方程都可以很好地描述

4、各特征溫度隨升溫速率增加而增大的變化關(guān)系，但相比較而言，VFT方程可以更好地描述非晶合金的特征溫度與升溫速率的關(guān)系。
　　通過Doyle-Ozawa方法計(jì)算得出了Gd53Al24C020Zr3和Zr55Al10Ni5Cu30塊體非晶合金晶化體積分?jǐn)?shù)與表觀晶化激活能之間的關(guān)系。結(jié)果表明:當(dāng)晶化體積分?jǐn)?shù)為25％左右時(shí)，對(duì)應(yīng)的晶化激活能達(dá)到最大值，然后開始緩慢的下降，晶化體積分?jǐn)?shù)超過90％以后，晶化激活能迅速降低，這時(shí)晶化變得十分容易。

5、最后利用描述固態(tài)轉(zhuǎn)變形核和長(zhǎng)大過程的Johnson-Mehl-Avrami方程和Normal Grain Growth方程對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了擬合分析，得到了Gd53Al24Co20Zr3和Zr55Al10Ni5Cu30塊體非晶合金的晶化機(jī)制圖。
　　最后，本文還研究了強(qiáng)磁場(chǎng)下Zr46.75Ti8.25Cu7.5Ni10Be27.5和Zr55Al10Ni5Cu30塊體非晶合金的等溫晶化行為，并結(jié)合X射線衍射分析技術(shù)和差熱分析技術(shù)得出了