溶質(zhì)元素對Al-Ni-RE基非晶合金骨架相結(jié)構(gòu)及腐蝕行為研究.pdf

1、Al基非晶合金具有優(yōu)異的機械和耐腐蝕性能，在結(jié)構(gòu)材料及功能材料領(lǐng)域有很好的應(yīng)用前景。在目前所知的Al基非晶中，Al-TM-RE非晶合金系由于良好的非晶形成能力和優(yōu)異的性能成為了人們最受關(guān)注的一類。而在腐蝕條件下，非晶合金結(jié)構(gòu)的變化將直接影響其耐腐蝕性能。關(guān)于由腐蝕引起的相分離現(xiàn)象及團(tuán)簇演變對非晶合金亞穩(wěn)點蝕方面的影響目前還是未解決的問題。本文選擇了通過單輥甩帶法制備的Al-Ni-RE（RE=Gd或Y）非晶合金作為研究對象，通過改變?nèi)苜|(zhì)元

2、素的含量及種類分別研究了在強腐蝕條件下和3.5wt.％ NaCl溶液腐蝕條件下非晶合金結(jié)構(gòu)及耐腐蝕性的變化情況。同時采用分子動力學(xué)模擬的方法對非晶合金內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行進(jìn)一步分析，揭示元素添加對結(jié)構(gòu)與耐蝕性的影響。
　　采用X射線衍射儀(XRD)、透射電子顯微鏡(TEM)、掃描電子顯微鏡(SEM)和電化學(xué)工作站分析了在強導(dǎo)電腐蝕溶液（硝酸甲醇溶液）中由腐蝕導(dǎo)致的Al94-xNixGd6(x=6和10)非晶合金的晶化，相分離，氧化以及開裂

3、的行為。透射電鏡的結(jié)果表明在雙噴電解腐蝕的孔的邊緣產(chǎn)生了晶化的金屬間化合物以及氧化物，同時在冷卻速度為29.3m/s的原始樣品中出現(xiàn)了相分離的現(xiàn)象。盡管Al-Ni-Gd非晶合金中元素之間混合焓都為負(fù)，但通過我們建立的物理模型分析在存在高度有序化結(jié)構(gòu)的成分處相分離的發(fā)生是可能存在的。Ni元素的含量對相分離，彎曲和開裂的影響可以歸因于隨著Ni含量的增加非晶合金及其熔體中骨架原子團(tuán)簇的逾滲被進(jìn)一步促進(jìn)的結(jié)果。除此之外，高的冷卻速度也有利于骨架

4、原子團(tuán)簇的逾滲，這會使得條帶亮面跟暗面存在結(jié)構(gòu)的差異，在腐蝕之后會出現(xiàn)彎曲跟開裂的現(xiàn)象。
　　通過X射線衍射儀(XRD)、差式掃描量熱儀(DSC)、掃描電子顯微鏡(SEM)、原子力顯微鏡(AFM)和電化學(xué)工作站等多種測試手段并結(jié)合分子動力學(xué)模擬方法來研究了Y元素替換Gd元素對團(tuán)簇的演變和相應(yīng)對亞穩(wěn)點蝕的影響。分析結(jié)果發(fā)現(xiàn)XRD譜圖中肩膀峰的面積，第二、第三晶化焓及以Ni為中心的＜0360＞團(tuán)簇的數(shù)目隨著Y含量的增加而增加，但初次品