大块金属玻璃Zr41Ti14Cu12.5Ni10Be22.5的流变行为研究

采用静态拉伸方法在连续升温条件下动态地测量了大块金属玻璃Zr41 Ti14Cu12.5Ni10Be225(Vitl)的黏度随温度的变化关系.在应变速率与温度的关系曲线中,观测到了与玻璃转变和晶化过程相联系的多个应变速率峰.在玻璃转变温度Tg以上,大块金属玻璃Zr41Ti14Cu125Ni10Be225的过冷液体呈现Newton流体特征,其黏度与温度的关系符合Vogel-Fulcher-Tammann(VFT)关系式,拟合得到脆度D*=36,VFT温度T0=319K,脆度参数m=30,这说明Zr41 Ti14Cu12.5Ni10Be225的过冷液体是一种类似于硅酸盐类的"强"液体.在玻璃转变温度Tg以下,粘度与温度的关系偏离VFT关系,从结构弛豫的观点出发,借助金属玻璃的自由体积模型对其进行了分析和讨论.     

Zr48Cu45Al7大块金属玻璃的原子结构研究

应用同步辐射X射线衍射(XRD)和广延X射线吸收精细结构边方法(EXAFS),结合反蒙特卡罗(RMC)拟合、Voronoi分形技术等对Zr₅₀Cu₅₀二元和Zr₄₈Cu₄₅Al₇三元金属玻璃材料的微观结构进行了系统的研究.结果表明:ZrCuAl三元金属玻璃中Al原子与Zr原子、Cu原子之间存在强相互作用,表现为键长的明显缩短,导致其微观结构中的Voronoi团簇体积普遍小于Zr_{50关键词： 大块金属玻璃 原子结构 玻璃形成能力 同步辐射技术}     

压力对Zr46.75Ti8.25Cu7.5Ni10Be27.5大块非晶合金玻璃转变和晶化动力学的影响

利用X射线衍射和差示扫描量热分析研究了高温高压下Zr_46.75Ti_8.25Cu_7.5Ni₁₀Be_27.5大块非晶合金的玻璃转变和晶化行为，结果发现压力降低了该大块非晶合金中的自由体积、热焓和晶化激活能. 关键词： 大块非晶合金 高压 差示扫描量热分析 玻璃转变     

块体金属玻璃Zr46.75Ti8.25Cu7.5Ni10Be27.5的超导与负电阻温度系数

测量了块体金属玻璃Zr_46.75Ti_8.25Cu_7.5Ni₁₀Be_27.5在退火前后其电阻值随温度的变化,测量的温度范围为1.5—300K.样品在退火前后都发现有超导现象.零磁场下其超导转变温度T_c分别为1.84和3.76K.在5—300K温度范围内,原始样品具有负的电阻温度系数.如果取Zr, Ti, Cu, Ni及Be分别贡献出1.5, 1.5, 0.5, 0.5及两个传导 关键词： 块体金属玻璃 超导 电阻温度系数     

冲击加载下Zr51Ti5Ni10Cu25Al9金属玻璃的塑性行为

进行了10—27 GPa应力范围内Zr₅₁Ti₅Ni₁₀Cu₂₅Al₉金属玻璃的平面冲击实验以研究其高压-高应变率加载下的塑性行为.由样品自由面粒子速度剖面的分析获得了冲击加载过程的轴向应力,并通过轴向应力与静水压线的比较获得剪应力.实验结果表明,尽管存在明显的松弛效应,但Zr基金属玻璃的Hugoniot弹性极限随着冲击应力的增加而增加.然而,塑性波阵面上的剪应力则显示先硬化而后软化现象,而且软化的幅度随冲击应力的增加而增加.冲击加载下Zr基金属玻璃的上述剪应力变化特征与分子动力学模拟结果比较一致,但与压剪实验结果和一维应力冲击实验结果明显不同.     

永磁性大块金属玻璃Nd60Al10Fe20Co10低 温磁性的研究

研究了Nd₆₀Al₁₀Fe₂₀Co₁₀ 大块金属玻璃 磁性随温度的变化关系，结果表明Nd₆₀Al₁₀Fe₂₀Co₁₀ 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18 K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. 关键词： 大块金属玻璃 低温磁化率 自旋玻璃     

非晶态Cu12.5Ni10Zr41Ti14Be22.5合金相分离的动力学标度

利用实时小角中子散射实验研究了非晶态Cu_12.5Ni₁₀Zr₄₁Ti₁₄Be_22.5合金相分离的动力学标度性质．通过对相分离过程中实时小角中子散射谱进行详细的标度分析，揭示出散射函数S（q，t）（q为散射波矢，t为时间）在相分离的早期即达到动力学标度态，从而证明动力学标度假设也适用于描述深过冷液态的相分离过程 关键词：     

永磁性大块金属玻璃Nd60Al10Fe20Co10低温磁性的研究

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     

Pd40.5Ni40.5P19合金的无容器凝固及其大块金属玻璃的形成

熔态Pd_40.5Ni_40.5P₁₉,合金在1.2落管中被分散成液滴,并在自由下落过程中凝固.由于实验是在纯净的氦气氛下的无容器环境中进行,因而消除了由于表面氧化层的存在以及由于液态合金与容器壁的接触所造成的非均匀成核,得到了迄今尺寸最大的直径2mm的规则金属玻璃球体. 关键词：     

退火态Zr55Al10Ni5Cu30块体非晶合金在轧制过程中的自由体积演化

将Zr₅₅Al₁₀Ni₅Cu₃₀块体非晶合金在715 K等温退火30 min, 引入少量纳米晶, 然后于室温以不同的应变速率进行轧制, 用差示扫描量热仪考察不同应变量样品的热稳定性和自由体积演化. 结果表明:即使轧制到95%的最大应变量, 样品的热稳定性也几乎没有发生改变. 在各种应变速率下, 随着应变量的增加, 自由体积含量持续上升. 但随着应变速率的增加, 相同应变量下自由体积的含量先上升后降低, 该规律与单一非晶态结构合金在塑性变形过程中自由体积的变化情况截然不同.     

Physical aging in Zr46.75Ti8.25Cu7.5Ni10Be27.5 typical bulk metallic glass manifested as enthalpy relaxation

Enthalpy recovery is not only an important characteristic of physical aging of glass, but also a good tool to investigate the physical aging. Using differential scanning calorimeter (DSC), the enthalpy recovery of Zr_46.75Ti_8.25Cu_7.5Ni₁₀Be_27.5 bulk metallic glass (BMG) was studied. The typical characteristics of enthalpy recovery of glass including the sub-T _g peak and ‘overshot’ were found in BMG. The evolution of the sub-T _g peak and ‘overshot’ were described by the free volume theory and Hodge’s model, respectively. It was found that the former failed to describe the enthalpy recovery in the BMG, while the latter could give a qualitative explanation. In combination with the dynamics in the BMG, the origin of the enthalpy recovery in the BMG was discussed. The results show that BMGs are an ideal material to investigate the physical aging. The further understanding of physical aging of BMGs is useful to clarify the nature of glass and improve the application and device of new types of BMGs. Supported by the National Natural Science Foundation of China (Grant No. 50671118)     

Compression behavior of Zr_(41)Ti_(14)Cu_(12.5)Ni_(10)Be_(22.5) bulk metallic glass up to 24 GPa

With the development of multicomponent Zr-based glass bulk metallic glasses(BMGs) with a larger geometry by a conventional casting process with a low coolingrate[1—4], high pressure, which is the simplest way to vary the interatomic distance ofsubstance and thus change its physical properties, has been employed as an importantmeans to investigate structural relaxation and the crystallization of the BMGs[5]. Relativeto crystalline, metallic glasses have excess free volume, which will annihil…     

1at％ Ag替代Zr57Cu20Al10Ni8Ti5金属玻璃中各组元对玻璃形成能力及热稳定性的作用分析

以1at％ Ag元素分别等量替代Zr57Cu20Al10Ni8Ti5金属玻璃的各个组元,利用差示扫描量热升温分析获得不同试样的热力学参数,并结合不同尺寸(Φ8,Φ10,Φ12)吸铸试样的X-射线衍射分析结果,考察、验证元素替代后合金的实际玻璃形成能力及热稳定性的变化规律.经比较发现,Ag替代Ti元素,其玻璃形成能力显著提高(直径实际增大4 mm),同时热稳定性也明显改善,且临界冷却速率也明显降低,而Ag替代其他组元却无明显规律.针对玻璃形成能力的相关数据比较分析表明,本文结果未显示符合其Inoue的尺寸准则,混合焓判据也未显示出明显符合的现象.通过对堆垛密度的计算发现,1 at％ Ag替代Ti元素后使金属玻璃体系内部的堆垛密度增加.通过动力学分析,从晶化激活能、晶化反应速率常数两方面探讨了元素替代对玻璃形成能力和热稳定性的作用机理.     

Structural relaxation of Zr_(41)Ti_(14)Cu_(12.5)Ni_(10)Be_(22.5) bulk metallic glass under high pressure

Zr41Ti14Cu12.5Ni10Be22.5bulk metallic glass (BMG) is annealed at 573 K under 3 GPaand its structural relaxation is investigated by X-ray diffraction, ultrasonic study, compression as well as sliding wear measurements. It is found that after the ZrTiCuNiBe BMG sample was annealed under high pressure, the mechanical properties were improved. Moreover, the BMG with relaxed structure exhibits markedly different acoustic properties. These results are attributed to the fact that relaxation under high-pressure results in a microstructural transformation in the BMG.     

粉末状态对激光立体成形Zr55Cu30Al10Ni5块体非晶合金晶化行为的影响

基于金属熔体结构的遗传性, 激光熔池的快速熔凝导致粉末的晶化状态可能会对最终成形件的晶化产生重要影响, 理清其影响规律对于制备大块非晶合金具有重要意义. 本文选取等离子旋转电极法所制粉末和1000 K退火态粉末为沉积材料, 采用激光立体成形技术沉积Zr₅₅Cu₃₀Al₁₀Ni₅块体非晶合金, 考察了粉末中已有晶化相对熔池及热影响区晶化行为的影响. 结果发现, 原始粉末组织由非晶相及粗大的Al₅Ni₃Zr₂相组成; 当激光线能量较低时, 相应熔覆层的熔池和热影响区皆含有Al₅Ni₃Zr₂相; 随着线能量的提高, 熔池中Al₅Ni₃Zr₂相消失, 保持了非晶态, 但热影响区晶化加重, 并有大量Al₅Ni₃Zr₂相析出; 当采用退火态粉末时, 即使线能量较小, 相应熔覆层仍主要由非晶构成, 几乎无Al₅Ni₃Zr₂相析出. 这是由于原始粉末在退火时其微观结构发生重排, 与Al₅Ni₃Zr₂相关的原子短程/中程有序结构减少, 导致已沉积层非晶区的热稳定性提高, 不利于Al₅Ni₃Zr₂相析出. 可见, 提高线能量将会加剧非晶沉积体的晶化, 而粉末中的Al₅Ni₃Zr₂团簇相状态对Zr₅₅Cu₃₀Al₁₀Ni₅合金沉积层的晶化有重要影响.