本文選題：熔體溫度　切入點(diǎn)：大塊金屬玻璃　出處：《合肥工業(yè)大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：金屬玻璃從熔體狀態(tài)下急速冷卻制得,其原子結(jié)構(gòu)能夠最大程度遺傳于熔體。金屬玻璃的原子結(jié)構(gòu)為無(wú)序態(tài),且處于熱力學(xué)上的不穩(wěn)定狀態(tài)。在一定條件下,金屬玻璃將會(huì)從高能態(tài)向低能態(tài)轉(zhuǎn)變,即結(jié)構(gòu)弛豫過(guò)程。研究弛豫問(wèn)題有利于理解金屬玻璃的本質(zhì)以及力學(xué)性能等問(wèn)題。以熔體為切入點(diǎn),研究金屬玻璃的弛豫行為和力學(xué)性能具有重要意義。在此背景下,本文選取Zr_(57)Cu_(20)Al_(10)Ni_8Ag_5和La_(62)Al_(14)(Cu_(5/6)Ag_(1/6))_(14)(Ni_(1/2)Co_(1/2))_(10)大塊金屬玻璃,利用銅模噴鑄的方法,通過(guò)改變?nèi)垠w噴鑄溫度制備出大塊金屬玻璃,并采用差示掃描量熱法(DSC)、內(nèi)耗、電阻率、動(dòng)態(tài)力學(xué)分析(DMA)、力學(xué)性能實(shí)驗(yàn)以及掃描電鏡(SEM)等測(cè)試手段,研究熔體溫度對(duì)金屬玻璃弛豫行為和力學(xué)性能的影響,探究金屬玻璃的弛豫行為,以及其弛豫行為和力學(xué)性能之間的聯(lián)系。本文主要結(jié)論和創(chuàng)新點(diǎn)總結(jié)如下:1.采用電阻和內(nèi)耗法研究了熔體溫度對(duì)Zr_(57)Cu_(20)Al_(10)Ni_8Ag_5金屬玻璃弛豫行為的影響。隨著熔體溫度的升高,金屬玻璃的過(guò)冷液相區(qū)寬度和晶化轉(zhuǎn)變溫度點(diǎn)增加,說(shuō)明金屬玻璃的熱穩(wěn)定性增強(qiáng)。金屬玻璃低溫下的內(nèi)耗值隨著熔體溫度的上升而增加,表明淬入金屬玻璃的自由體積逐漸增多。本文還創(chuàng)新地采用電阻法研究了金屬玻璃的β弛豫,利用電阻率曲線在Tg前由β弛豫造成的電阻率變化量Δρrel來(lái)表征β弛豫的強(qiáng)度,Δρrel隨著熔體溫度的上升而增加,即金屬玻璃的β弛豫強(qiáng)度增強(qiáng)。2.通過(guò)DSC和DMA等測(cè)試手段研究了熔體溫度對(duì)La_(62)Al_(14)(Cu_(5/6)Ag_(1/6))_(14)(Ni_(1/2)Co_(1/2))_(10)金屬玻璃弛豫行為的影響。DSC測(cè)試表明,隨熔體溫度升高,金屬玻璃中淬入的自由體積增多,金屬玻璃的熱穩(wěn)定性增強(qiáng)。DMA測(cè)試表明,金屬玻璃的儲(chǔ)存模量隨著熔體溫度的上升而逐漸增加,且β弛豫峰變得更加明顯。此外,本文根據(jù)Arrhenius方程擬合了β弛豫以及α弛豫的激活能,金屬玻璃的β弛豫激活能和α弛豫激活能隨著熔體溫度的上升逐漸降低,且兩者之差逐漸增大,說(shuō)明β弛豫逐漸從α弛豫中分離開(kāi)來(lái)。有趣的是,金屬玻璃經(jīng)驗(yàn)公式的比值(Eβ/RTg=26)隨著熔體溫度的上升而逐漸減小,這可能與金屬玻璃當(dāng)中的自由體積含量有關(guān)。3.采用壓縮實(shí)驗(yàn)、顯微硬度測(cè)試以及SEM測(cè)試研究了熔體溫度對(duì)于Zr_(57)Cu_(20)Al_(10)Ni_8Ag_5和La_(62)Al_(14)(Cu_(5/6)Ag_(1/6))_(14)(Ni_(1/2)Co_(1/2))_(10)金屬玻璃力學(xué)性能的影響。發(fā)現(xiàn)兩者的壓縮塑性均隨著熔體溫度的上升而增加,且無(wú)論Zr基或是La基的金屬玻璃的壓縮塑性均隨著β弛豫的增強(qiáng)而增加,表明β弛豫與金屬玻璃的塑性存在聯(lián)系。顯微硬度測(cè)試表明,隨著熔體溫度的上升,金屬玻璃的顯微硬度不均勻性更加明顯,但顯微硬度范圍內(nèi)軟硬區(qū)域分布更加均勻。另外,通過(guò)SEM對(duì)Zr_(57)Cu_(20)Al_(10)Ni_8Ag_5金屬玻璃的斷口進(jìn)行掃描,隨著熔體溫度的升高,金屬玻璃的剪切帶數(shù)量明顯增多,剪切帶之間的相互作用更加明顯,且斷面處脈狀花樣增多。
[Abstract]:In this paper , the effects of melt temperature on relaxation behavior and mechanical properties of metal glass have been studied by changing melt temperature . The interaction between shear bands is more obvious , and the pattern of vein pattern at the cross section is increased .

【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TG139.8

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前2條

1 汪衛(wèi)華;;金屬玻璃研究簡(jiǎn)史[J];物理;2011年11期

2 孫保安;汪衛(wèi)華;;非晶塑性變形機(jī)理研究新進(jìn)展[J];物理;2010年09期

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本文編號(hào)：1690954