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相似文献
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1.
通过分子动力学方法模拟了Ti75Al25、Ni50Zr50和Cu50Zr50非晶合金的玻璃转变过程, 得到并分析了平均原子体积和双体分布函数等结构参数, 并应用Voronoi多面体指数分析法统计了玻璃转变过程中二十面体及类二十面体团簇的数量, 通过分析团簇在玻璃转变过程中种类和数量的涨落趋势, 研究了非晶原子由短程序连接至中程序再至长程无序的动力学演化过程. 结果表明, 非晶合金的玻璃形成能力以及塑性变形能力与动力学演化过程中Voronoi团簇的种类和数量密切相关. 在玻璃转变过程中局部五次对称性高的团簇倾向于连接在一起形成链,从而密排整个空间, 降低系统的动力学行为从而提高玻璃形成能力. 塑性形变倾向于发生在局部五次对称性较低的区域. 在玻璃转变温度附近团簇种类和数量的突变反映出非晶合金的自组织临界行为, 蕴含着丰富的非线性动力学现象.  相似文献   

2.
本文利用分子动力学模拟方法, 研究了液态Ti75Al25合金在不同冷却条件下形成晶体及非晶的过程(Q1:1.0×1013 Ks-1, Q2: 1.0×1011 Ks-1). 利用平均原子体积、双体分布函数、键角分布函数、键对分析和Voronoi多面体方法研究了微观局域结构随温度的变化关系. 研究发现:在Q1冷却过程中,液态Ti75Al25合金在1000 K发生玻璃化转变,形成非晶结构; 而在Q2冷却过程中,液态Ti75Al25合金发生结晶,并最终形成hcp晶体结构。  相似文献   

3.
利用分子动力学研究了液态铝基合金Al80Fe20和Al80Cu20在 800~2200K温度范围内的微观结构和性质的变化。扩散系数的计算结果显示两合金有着不同的动力学行为。温度大约1400K以下液态Al80Cu20的扩散系数随温度的变化比Arrhenius关系所预期的要慢些,所得结果与Brillo研究小组的实验结果基本一致。当液态铝基合金的动力学发生异常变化时,其微观二十面体短程序的含量和作用也发生相应的变化。因此,熔体的奇特动力学行为可能由于其微观局域结构短程序随着温度的变化而异常地改变而引起的。  相似文献   

4.
利用分子动力学研究了液态铝基合金Al80Fe20和Al80Cu20在800~2200K温度范围内的微观结构和性质的变化.扩散系数的计算结果显示两合金有着不同的动力学行为.温度大约1400K以下液态Al80Cu20的扩散系数随温度的变化比Arrhenius关系所预期的要慢些,所得结果与Brillo研究小组的实验结果基本一致.当液态铝基合金的动力学发生异常变化时,其微观二十面体短程序的含量和作用也发生相应的变化.因此,熔体的奇特动力学行为可能由于其微观局域结构短程序随着温度的变化而异常地改变而引起的.  相似文献   

5.
李茂枝 《物理学报》2017,66(17):176107-176107
简要回顾了从20世纪30年代至今,有关非晶合金及合金液体的局域结构五次对称性的实验、理论和模拟研究.在简单液体的早期研究中,人们已经意识到五次对称性在简单液体的无序结构、过冷和晶化等起着重要作用,二十面体短程序作为五次对称性的典型代表受到了广泛关注.自从Frank提出简单液体中二十面体短程序的结构单元,大量的理论和实验研究已经明确在简单液体、合金液体和金属玻璃中存在局域五次对称性,并且建立了局域五次对称性与合金液体复杂动力学行为、玻璃转变、液体-液体相变以及非晶合金的形变等统一的定量描述和物理图像,表明了局域五次对称性作为结构参量的简单、普遍和有效性.  相似文献   

6.
铝基非晶合金微观结构的特点与演变   总被引:10,自引:0,他引:10       下载免费PDF全文
选择Al90Fe5Ce5和Al83Zn7Ce10非晶合金来研究铝基非晶合金的微观结构的特点和微观结构的演变.在Al90Fe5Ce5非晶合金中,发现亚稳Al6Fe相与被铝相包裹的二十面体准晶相共存.在Al83Zn7Ce10非晶合金中,金属间化合物Al2ZnCe2为凝固过程中的初生相.金属间化合物Al2ZnCe2可以伴随纳米晶粒铝的晶化而析出.抑制在冷却过程中所形成的各种晶核的成长是铝基合金具有很强的非晶形成能力的主要原因.多种相的竞争形核和有限生长导致了铝基合金具有复杂的结构特点 关键词: 铝基非晶合金 二十面体准晶 预峰 化学短程序  相似文献   

7.
利用元素取代Mg2 Ni合金的部分Mg后得到Mg3 MNi2 (M=Al,Ti)合金.计算得到的Mg2 Ni和Mg3 MNi2 (M=Al,Ti)的晶格常数和实验一致,研究了Mg3 MNi2 (M=Al,Ti)的电子性能和储氢性能的关系,结果表明:Mg2 Ni合金中Al和Ti部分取代Mg形成新的合金Mg3 MNi2 (M=Al,Ti)后,Mg和Al、Ti之间形成共价键.从晶体结构特征和电子性能等方面分析预测了Mg3 MNi2 (M=Al,Ti)合金比Mg2Ni合金具有较低的吸、放氢温度.  相似文献   

8.
本文采用分子动力学模拟方法结合镶嵌原子势,研究了在200 K时二元(Co Al)1415团簇的结构随Co原子浓度的变化情况.利用径向分布函数、对分析技术和键取向序参数方法研究了微观局部结构情况,研究结果表明:(Co Al)1415团簇的组分对最终冷却结构影响较大,Co原子浓度为100%~70%的团簇表现出不完全的六角密排结构特征;Co原子浓度为50%的团簇具有局部的体心立方体结构特征;Co原子浓度为30%~10%时,表现出部分区域的二十面体和缺陷二十面体结构特征.  相似文献   

9.
危洪清  龙志林  许福  张平  唐翌 《物理学报》2014,(11):313-321
利用第一性原理分子动力学模拟对Cu45Zr55-xAlx(x=3,7,12)块体非晶合金熔体在快速冷却为玻璃态过程中原子结构的演变进行了系统的研究.结果显示,以Al为中心的二十面体是合金熔体在液—固转变过程中最稳定的原子团簇结构,可视为该合金系中的基本结构单元;以Al为中心的稳定团簇的数量和在空间中的组成形式决定了该合金微观结构的非均匀性和原子扩散能力的大小,这也是影响合金宏观力学性能和玻璃形成能力的关键因素.  相似文献   

10.
利用元素取代Mg2Ni合金的部分Mg后得到Mg3MNi2(M=Al,Ti)合金。计算得到的Mg2Ni和Mg3MNi2(M=Al,Ti)的晶格常数和实验一致,研究了Mg3MNi2(M=A1,Ti)的电子性能和储氢性能的关系,结果表明:Mg2Ni合金中Al和Ti部分取代Mg形成新的合金Mg3MNi2(M=A1,Ti)后,Mg和Al、Ti之间形成共价键。从晶体结构特征和电子性能等方面分析预测了Mg3MNi2 (M=A1,Ti) 合金比Mg2Ni合金具有较低的吸、放氢温度。  相似文献   

11.
 利用MTS810实验机和分离式霍普金森压杆(SHPB),对Hf44.5Cu27Ni13.5Ti5Al10块体非晶合金进行了准静态和动态压缩实验,应变速率范围为10-4~103 s-1,给出了不同应变速率下非晶合金的应力-应变曲线,并对其压缩断口形貌进行了扫描电镜观察。结果表明:在准静态压缩条件下,Hf44.5Cu27Ni13.5Ti5Al10非晶合金不具有应变速率敏感性,在由放射区和扇形区组成的断口形貌上观察到纳米级韧窝和60 nm左右的周期性条纹结构;在动态压缩条件下,随着应变速率的增加,动态屈服强度明显减小,合金具有应变速率敏感性,同时断裂表面为夹杂着脉络条纹的絮状结构。进一步观察发现,动态压缩断口上存在3种特征断裂形貌:树枝状条纹、典型脉络花纹和合金熔体。  相似文献   

12.
Picosecond laser single pulse ablation of Au, Al and Ti alloy (Ti6Al4V) was experimentally investigated with a laser pulse width of 10 ps at a wavelength of 1064 nm for potential industrial micromachining applications. The diameters, depths and morphologies of the drilled craters were studied. Two novel phenomena were found: as hole diameters decreased with fluence, a change of slope of the trend line indicated a change in ablation mechanism for Al and Ti alloy, metallic materials with short electron-phonon coupling times (<10 ps), while Au showed no such transition: an isolated island structure was also observed on Au due to significant melt expulsion. A one-dimensional two-temperature model has been used to discriminate different ablation phenomena. It is shown that metallic materials with different electron–phonon coupling constant have different ablation characteristics in the ps regime. This study could be very helpful for metallic material micromachining with high repetition rate ps lasers pulses which indicates that high throughput may be achieved as well as good machining quality.  相似文献   

13.
永磁性Pr55Al12Fe30Cu3 大块金属玻璃   总被引:5,自引:0,他引:5       下载免费PDF全文
报道一个新的Pr55Al12Fe30Cu3 大块金属玻璃.采用铜模吸铸法制备了直径为5 mm、长度达100 mm的Pr55Al12Fe30Cu3 大块金属玻璃.差示扫描量热分析结果表明在该Pr基大块金属玻璃体系具有宽达64 K左右的过冷液相区,而且该合金呈非晶态时的熔化温度要比相应晶态样品的熔化温度高约140 K.磁滞回线测量表明非晶态Pr55Al12Fe30Cu3 块体合金在室温下呈现永磁特性,而完全晶化后样品在室温下呈现软磁特性. 关键词: 大块金属玻璃 玻璃转变 晶化 永磁性  相似文献   

14.
New class of plastic bulk metallic glass   总被引:1,自引:0,他引:1  
An intrinsic plastic Cu(45)Zr(46)Al(7)Ti(2) bulk metallic glass (BMG) with high strength and superior compressive plastic strain of up to 32.5% was successfully fabricated by copper mold casting. The superior compressive plastic strain was attributed to a large amount of randomly distributed free volume induced by Ti minor alloying, which results in extensive shear band formation, branching, interaction and self-healing of minor cracks. The mechanism of plasticity presented here suggests that the creation of a large amount of free volume in BMGs by minor alloying or other methods might be a promising new way to enhance the plasticity of BMGs.  相似文献   

15.
研究了Nd6 0 Al1 0 Fe2 0 Co1 0 大块金属玻璃磁性随温度的变化关系 ,结果表明Nd6 0 Al1 0 Fe2 0 Co1 0 在室温下表现为永磁性 ,随着温度的降低 ,矫顽力和磁滞回线形状都有很大的变化 .交流磁化率在 18K左右出现尖峰而且峰值温度随频率变化 ,表明该大块非晶体系中存在自旋玻璃态  相似文献   

16.
武振伟  李茂枝  徐莉梅  汪卫华 《物理学报》2017,66(17):176405-176405
非晶态物质广泛存在于人们的日常生活和工业生产活动中,但人们对其原子结构及其结构与性能关系的认识还远不如对晶体材料那样充分.非晶态物质的原子结构不具备空间平移对称性,这使得传统针对晶体材料的实验技术和手段无法直接有效地应用到非晶态物质的结构分析中.用常规的衍射实验数据分析方法并不能直接地观察到非晶态物质的本征结构特征,但这些实验衍射数据往往隐含有极其重要的微观结构信息.本文简要综述了这些衍射数据背后所隐含的与金属玻璃中程序相关的结构信息.研究发现,非晶态物质中的一类隐含序与晶体结构中的球周期序紧密相关,意味着非晶态物质与晶体材料之间在原子结构上存在着非凡的同源性.进一步的研究结果还表明,不同隐含拓扑序之间纠缠的强弱与体系本身的玻璃形成能力存在明显的对应关系,这为衡量金属合金玻璃形成能力强弱的经验规律——混乱原理提供了微观结构上的理解,同时为进一步深入认识和理解非晶态材料衍射数据所隐含的微观结构信息提供了新的分析思路和方法.  相似文献   

17.
This Letter reports the formation of Ti3+ in OH- free aluminosilicate glass melted under vacuum condition, with a very long lifetime (170 micros) and broad emission band shifted towards the visible region. This lifetime value was attributed to the trapping of the excited electrons by the glass defects and detrapping by thermal energy, and it is 2 orders of magnitude higher than those published for Ti3+ doped materials. Our results suggest that this glass is a promising system to overcome the challenge of extending the spectral range of traditional tunable solid state lasers towards the visible region.  相似文献   

18.
19.
We present first-principles calculations of phase coherent electron transport in a carbon nanotube (CNT) with realistic contacts. We focus on the zero-bias response of open metallic CNT's considering two archetypal contact geometries (end and side) and three commonly used metals as electrodes (Al, Au, and Ti). Our ab initio electrical transport calculations make, for the first time, quantitative predictions on the contact transparency and the transport properties of finite metallic CNT's. Al and Au turn out to make poor contacts while Ti is the best option of the three.  相似文献   

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