非晶合金的形成机理及其形成能力的研究

概述了现有非晶合金的种类,并从合金的热力学、动力学和结构3个方面阐述了合金的非晶形成机理,同时全面总结和探讨了表征合金非晶形成能力的各种参数,主要包括Inoue经验规律、△H(熔化焓)、△S(熔化熵)、过冷液体温度区间△Tx(△Tx=Tx=Tg)、约化玻璃转变温度Trg(Trg=Tg/Tm)、粘度(η)、αβ1/3、临界冷却速度(Rc)、非晶晶化开始温度(Tx)与合金开始熔化温度(Tm)之比(Tx/Tm)、合金开始熔化温度(Tm)与玻璃转变温度(Tg)或非晶晶化开始温度(Tx)之差△Tm(△Tm=Tm-Tg或△Tm=Tm-Tx)、电子浓度e/a、原子尺寸、重力等.     

碳纳米管对Fe-P非晶的力学性能和晶化行为影响的研究

采用快速凝固技术制备了碳纳米管／铁碳非晶复合材料,并对其组织、力学性能和热稳定性进行了研究检测结果表明,碳纳米管在非晶基体中的弥散存在,使得非晶抗拉强度提高,晶化激活能增加,晶化特征温度明显提高,加入２Ｗ／％碳纳米管,使铁磷非晶的室温抗拉强度提高了１２０％,晶化激活能增加了约４０％,晶化开始温度提高了约１００Ｋ,此外,在温度高于其晶化温度约２００Ｋ时,碳纳米管和非晶基体界面间发生了固相反应。     

Zr58Nb2.76Cu15.46Ni12.74Al10.34Y0.5非晶合金激光焊接接头微观结构及显微硬度表征

目的 探究激光焊接参数对非晶合金焊接接头的组织演变、焊缝成形、晶化程度等的影响规律,以及控制接头晶化的有效途径.方法 采用碟片激光器对Zr58Nb2.76Cu15.46Ni12.74Al10.34Y0.5非晶合金进行激光焊接,对比分析不同激光功率下,焊接速度对接头熔宽和晶化组织形成的影响规律,并对接头各区域微观组织特征...     

热处理温度对非晶合金耐蚀性能的影响

目的 在非晶合金过冷液相区范围内研究热处理温度对非晶合金耐蚀性能的影响。方法 采用差示扫描量热法来表征非晶合金，并作出非晶合金的差热曲线，以此来确定非晶合金的玻璃化转变温度Tg和晶化温度Tx，进而求出其过冷液相区范围，以此来确定热处理退火温度范围。随后在过冷液相区范围内均匀选取3个不同温度点对非晶合金进行热处理，最后在质量分数为3.5%的NaCl溶液中对非晶合金进行电化学测试，并与未处理样品进行比较，进而发现其耐蚀性规律。结果 经过不同的热处理后，非晶合金在质量分数为3.5%的NaCl溶液中的电化学腐蚀结果相差较多。结论 在保温时间和冷却方式不变时，随着热处理温度的增加，非晶合金的耐蚀性呈下降趋势。退火温度为540 ℃时，非晶合金的耐蚀性能最佳。     

用Kissinger方法测定非晶材料晶化激活能时应注意的问题

应用Ｋｉｓｓｉｎｇｅｒ方法测定非晶材料晶化激活能时应确保所选温度对应的晶化分数相差不大，否则将会引入较大误差。以ＮｉＴｉ非晶薄膜为例对此作了讨论。     

Ni基合金粉末及其非晶涂层的制备与表征

为解决非晶粉末价格昂贵、成型困难等问题,采用真空气雾化法制备了Ni FeCrMoNbBSi合金粉末,利用火焰喷涂焰流温度高、冷凝速度快有利于形成非晶相等特点,经火焰喷涂后制备了镍基非晶涂层。通过XRD、SEM、EDS、TEM等对粉末和涂层的相组织结构、表面形貌和微观特征进行了表征。结果表明:Ni FeCrMoNbBSi合金粉末形貌为球形或近球形,主要由晶体相FeNi3和Ni CrFe固溶体组成,非晶含量较少。制备的Ni基非晶涂层组织结构致密,主要由非晶相和Cr2Ni3金属间化合物组成,非晶含量可达70%(体积分数)。     

稀土La改性铁基非晶带材组织结构与软磁性能研究

主要研究掺杂了不同含量稀土La后的铁基非晶带材Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9非晶带材组织结构与软磁性能.结果表明,随着稀土La掺杂含量的增加,Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9非晶带材的Fe-Si相的析出温度下降,而Fe-B相的析出温度则升高,一方面,非晶的热稳定性下降,另一方面,有利于控制Fe73.5...     

非晶Fe78Si9B13磁粉芯的制备及性能研究

以气流磨法制备的Fe78Si9B13非晶粉末为原料成功制备了非晶磁粉芯。研究了退火温度和成型压力对磁粉芯性能的影响规律。结果表明,在低于起始晶化温度的条件下,非晶磁粉芯的损耗随退火温度的提高而先降低后增大,磁导率变化规律则相反,并在350℃时到达最佳值;成型压力增大导致磁粉芯的密度提高,对应的损耗降低,导磁率增大,并在2000MPa左右达到最大值。     

退火工艺对FeCuNbSiB非晶带材压磁效应的影响

研究了退火工艺对非晶FeCuNbSiB带材压磁性能的影响情况.结果表明,当退火温度为300℃时,FeCuNbSiB非晶带材开始慢慢晶化,当温度上升到500℃时,带材内部结构已由非晶态完全转变成晶态.当退火温度＜300℃时,退火能够消除部分内应力,使阻抗变化的灵敏度提高;退火温度高于300℃,随着退火温度的升高,压磁效应减弱.退火时间高于1h,带材的压磁性能变化不显著.非晶FeCuNbSiB带材经过100℃×2h退火,压力为2.7MPa时,阻抗变化最高可达40Ω.     

面向太空制造的非晶合金条带的低温热塑性焊接

太空制造是航天技术领域中新兴的研究方向,可促进太空探索的发展.微重力、高真空等极端太空环境对金属材料的太空制造技术提出了新要求.本文提出了一种热塑性焊接方法,可实现La基非晶合金带的低温焊接.同时,通过第二相强化,将La和Zr基非晶合金混合成"三明治"结构,使其热塑性焊接样品的断裂强度和拉伸应变比La基焊接样品分别提高了19%和39%.这表明,非晶合金是一种理想的太空制造模型材料,可在非熔化状态下低温制造,且具有良好的力学性能.另外,该低温热塑性制造技术还可以具有可行的加工时间窗口.研究表明,非晶合金具有的低温热塑性焊接特性使其在金属材料的太空制造领域中具有重要应用前景.     

非晶态焊接材料的特性及其应用

非晶态焊接材料是一种极有应用前景的新型焊接材料.综述了非晶态焊接材料和晶态材料相比的特点、非晶态焊接材料的制备技术、典型非晶态焊接材料及其应用,并对非晶态焊接材料研究发展趋势提出了几点看法.     

爆炸焊接技术应用扩展

非晶态合金是新型功能材料,但制备难度大.采用爆炸焊接技术是制备块体非晶态合金的一个很好方法.给出了爆炸焊接制备过程中的技术难点,提出了解决的相应对策,最后成功完成了块体非晶态合金的爆炸焊接制备实验.本制备技术还有待于进一步深入研究和完善.     

Microstructure and enhanced atomic diffusion of friction stir welding aluminium/steel joints

Lap joints of friction stir welding between aluminium and stainless steel sheets were conducted using a welding tool with a cutting pin. The atomic diffusion of Fe–Al system during the severe plastic deformation was investigated. The interfacial microstructure and metallurgical reaction was analysed. The metallurgical reaction layers were identified as a compounds containing a phase of Al₃Fe, partial solid solution of Fe and Al, and amorphous with a thickness of 0.9–3.3?μm which depending on the process parameters. The interdiffusion coefficient between Al and Fe atoms is about 4 orders of magnitude compared with that under thermal equilibrium state. The nanocrystalline and partial amorphous were formed near the interface which may caused by the enhanced atomic diffusion.     

机械合金化与非晶合金材料的研究进展

机械合金化是一种通过高能研磨实现的固相粉体加工技术.现已证明可以通过对纯组元混合粉或预合金粉进行机械合金化处理,合成包括非晶合金在内的多种平衡与非平衡合金相.主要评述了机械合金化法在非晶态合金材料研究领域的优势和特点,重点介绍了当前有关机械合金化致非晶化机理的研究成果以及未来这一领域的发展方向.     

Fe80P13C7块体非晶态合金与非晶薄带抗腐蚀性能的对比研究

通过J-Quenching技术在低冷速(低于1000K/s)下制备出块体尺寸达2mm的Fe80P13C7非晶态合金。通过阳极极化曲线测试以及对样品在1mol/L的HCl溶液中浸泡后的腐蚀形貌的观察,对Fe80P13C7块体非晶态合金、非晶薄带以及晶态合金的电化学腐蚀行为进行了对比研究,结果表明,块体非晶的腐蚀性能优于非晶薄带和晶态合金。这可能是由于块体非晶态合金在制备过程中冷速较低,原子发生结构弛豫的时间更长,结合能增大,使得合金中原子与溶液中离子的反应速率减慢,从而提高了块体非晶态合金的腐蚀性能。     

非晶硅太阳电池窗口层材料掺硼非晶金刚石的研究

以固态掺杂方式利用过滤阴极真空电弧技术制备掺硼非晶金刚石薄膜, 获得性能优良的宽带隙p型半导体材料, 再利用等离子增强化学气相沉积技术制备p-i-n结构非晶硅太阳电池的本征层和n型层, 最终制成以掺硼非晶金刚石薄膜为窗口层的非晶硅太阳电池. 利用Lambda950紫外-可见光分光光度计表征薄膜的光学带隙, 并测试电池开路电压、短路电流、填充因子以及转化效率等参数, 再分析电池的光谱响应特性. 实验表明, 掺硼非晶金刚石薄膜的光学带隙(～2.0eV)比p型非晶硅更宽, 以掺硼非晶金刚石薄膜用作非晶硅太阳电池的窗口层, 能够改善电池的光谱响应特征, 并提高转化效率达10%以上.     

非晶半导体的研究与应用

1968年Ovshinsky在多元硫系薄膜中观察到电的开关与存贮效应以来,特别是1975年氢化非晶Si的p型与n型掺杂控制的实现,非晶半导体作为一个重要的电子材料,在过去的30多年中吸引了大量的基础研究并得到了广泛的应用。本文综述了至今为止非晶半导体重要的研究与应用进展,并探讨非晶半导体今后主要的发展趋势。     

Ti基非晶合金及其SiC陶瓷骨架复合材料动态压缩力学行为研究

为了验证Ti基非晶合金和陶瓷两种材料三维连通网状结构的复合优势,制备出具有优良抗冲击性能的复合材料,本文采用铜模吸铸法制备了Ti基非晶合金,并用渗流铸造法制备出孔隙率分别为30.86%、18.14%和15.28%的Ti基非晶合金/SiC陶瓷骨架复合材料。采用X射线衍射仪对纯Ti基非晶合金以及SiC陶瓷骨架复合材料进行相分析,确认了试件材料的非晶状态;在不同应变速率下,用分离式霍普金森压杆(SHPB)实验装置对试样进行室温轴向动态压缩力学性能测试,并利用能谱型场发射扫描电镜(SEM)等设备观察了试件的微观组织和断面特征,对比分析了Ti基非晶合金和SiC陶瓷骨架复合材料的动态压缩力学性能和失效机理。研究表明,Ti基非晶合金/SiC陶瓷骨架复合材料内部的微裂纹最初萌生于应力集中的两相界面处,并在SiC相内部或两相界面处扩展,继续加载,SiC相失效后,Ti基非晶合金相在远超过其动态压缩强度的应力下迅速失效,复合材料整体失效。SiC相内的断裂形貌主要有微裂纹与解理台阶,Ti基非晶合金相内的断裂形貌有脉状花样、多重脊状条带、蜂窝状花样与光滑无特征区,其中以光滑无特征区为主。复合材料的抗压强度随Si...