加压退火对 (La0.6Ce0.4)65Al10Cu25块体非晶合金晶化行为和热稳定性的影响

利用铜模铸造法制备了(La0.6Ce0.4)65Al10Cu25块体非晶合金,并在其过冷液相区内不同温度下,采用不同压力对该非晶合金进行加压退火处理,通过X射线衍射仪和差示扫描量热法研究了加压退火处理对该非晶合金晶化行为及热稳定性的影响。结果表明,加压退火促进了(La0.6Ce0.4)65Al10Cu25非晶合金的晶化过程,使得晶化初始温度Tx降低(dTx/dP=-5.17K/GPa),晶化激活能Ep随退火压力的增加而增大,并从能量和化学短程序畴的角度解释了加压退火对(La0.6Ce0.4)65Al10Cu25非晶合金晶化过程的影响机理。     

Al2O3-ZrO2非晶陶瓷高压析晶研究

非晶陶瓷的研究为实现陶瓷塑性变形提供了一条新途径。本实验研究了高压对非晶陶瓷晶化起始温度的影响。发现随压力的增大,非晶态更容易晶化,晶化起始温度降低。500℃时,600MPa下热压陶瓷仍处于非晶态,而1GPa下析晶非常明显。1GPa下热压,起始晶化温度降至300℃。而200℃/1GPa下得到的非晶陶瓷相对密度达95%,在既保持非晶态的同时又极大地提高了样品的致密度。     

加压退火对Gd_(36)La_(20)Al_(24)Co_(20)块体非晶合金晶化行为和热稳定性的影响

用铜模铸造法制备了Gd_(36)La_(20)Al_(24)Co_(20)块体非晶合金,并在其过冷液相区内不同温度及不同压力下进行了加压退火处理.通过XRD和DSC研究了加压退火处理对该非晶合金晶化行为及热稳定性的影响规律.结果表明,加压退火抑制了Gd_(36)La_(20)Al_(24)Co_(20)非晶合金的晶化过程,其晶化激活能E随退火压力的增加而增大,分析了相关的机理.     

晶化机制与激活能的晶化速率参比法确定

本文根据修正的Kissinger公式提出一种确定非晶材料晶化机制与激活能的最大晶化速率参比法。以Ar_(70)Cu_(30)非晶合金为例,研究了晶化机制与激活能及其与压力的关系。     

放电等离子烧结制备Fe75Zr3Si13B9磁性材料

采用机械合金化技术制备Fe75Zr3Si13B9非晶合金粉体,利用SPS放电等离子烧结技术在不同烧结温度下将非晶合金粉体制备成d20 mm×7 mm的块体非晶纳米晶合金。采用XRD和DSC分析了Fe75Zr3Si13B9非晶合金粉体的相组成、玻璃转变温度Tg、开始晶化温度Tx和晶化峰温度Tp。然后利用XRD、SEM、Gleeble3500、VSM分析不同烧结温度下块体的相转变、微观形貌、力学性能和磁性能。研究表明,在500 MPa的烧结压力下,随着烧结温度的升高,非晶相开始晶化形成非晶纳米晶双相结构,同时,样品的致密度、抗压强度、微观硬度、饱和磁化强度均显著提高。最后在500 MPa的烧结压力和863.15 K的烧结温度下,获得密度6.9325 g/cm3、抗压强度1140.28 MPa、饱和磁化强度1.28 T的非晶纳米晶磁性材料。     

放电等离子烧结制备Fe_(75)Zr_3Si_(13)B_9磁性材料（英文）

采用机械合金化技术制备Fe75Zr3Si13B9非晶合金粉体,利用SPS放电等离子烧结技术在不同烧结温度下将非晶合金粉体制备成d20 mm×7 mm的块体非晶纳米晶合金。采用XRD和DSC分析了Fe75Zr3Si13B9非晶合金粉体的相组成、玻璃转变温度Tg、开始晶化温度Tx和晶化峰温度Tp。然后利用XRD、SEM、Gleeble3500、VSM分析不同烧结温度下块体的相转变、微观形貌、力学性能和磁性能。研究表明,在500 MPa的烧结压力下,随着烧结温度的升高,非晶相开始晶化形成非晶纳米晶双相结构,同时,样品的致密度、抗压强度、微观硬度、饱和磁化强度均显著提高。最后在500 MPa的烧结压力和863.15 K的烧结温度下,获得密度6.9325 g/cm3、抗压强度1140.28 MPa、饱和磁化强度1.28 T的非晶纳米晶磁性材料。     

非晶合金纳米晶化的研究进展

纳米晶材料是目前材料科学与工程领域中最具吸引力的材料之一。而非晶合金晶化法是纳米晶材料的主要制备方法之一。本文综述了国内外非晶合金纳米晶化的主要方法和研究动态，包括热致晶化、电致晶化、机械晶化和高压晶化等。并对各种方法的原理、特点、存在的问题以及最新进展进行了述评。同时介绍了清华大学在大块非晶合金高强脉冲电流晶化研究中取得的进展。     

Zr57Cu15.4Ni12.6Al10Nb5块体非晶合金晶化行为研究

用示差扫描量热仪（DSC）研究了Zr57Cu15.4Ni12.6Al10Nb5块体非晶合金的匀速升温晶化与等温晶化的晶化行为。在匀速升温晶化方式下，用Kissinger法与Ozawa法获得了块体非晶合金的激活能，对第一晶化峰分别为320．5kJ／mol和316．6kJ／mol，对第二晶化峰分别为324．5kJ／mol和320．5kJ／mol。该非晶合金的晶化表现出明显的动力学效应。在等温晶化方式下，用Johnson-Mehl-Avrami方程获得了晶化的Avrami指数为1．61，表明非晶合金的晶化受原子扩散控制。     

非铁金属的焊接

利用搅拌摩擦加工技术成功制备了一种新型非晶增强铝基复合材料．分析其显微组织、硬度以及元素成分分布。试验结果表明,复合材料主要由母材和非晶带交替形成的层状结构组成,显微硬度有明显提高。复合材料中的非晶带产生了一定的晶化,摩擦热、机械搅拌力以及轴肩压力的综合作用可能是导致非晶带晶化的主要原因。图3表3参11     

非铁金属的焊接

利用搅拌摩擦加工技术成功制备了一种新型非晶增强铝基复合材料．分析其显微组织、硬度以及元素成分分布。试验结果表明,复合材料主要由母材和非晶带交替形成的层状结构组成,显微硬度有明显提高。复合材料中的非晶带产生了一定的晶化,摩擦热、机械搅拌力以及轴肩压力的综合作用可能是导致非晶带晶化的主要原因。图3表3参11     

Zr_(47)Cu_(44)Al_9大块非晶合金的变温晶化行为

利用示差扫描量热仪(DSC)研究了Zr_(47) Cu_(44)Al_9大块非晶合金在连续升温过程中的的变温晶化行为.利用Kissinger方法计算其特征温度表观激活能,利用Doyle方法计算其局域激活能.结果表明,Zr_(47) Cu_(44)Al_9大块非晶合金具有良好的热稳定性.利用Kissinger方法计算得到的其玻璃转变激活能E_g为390.2kJ/mol、晶化激活能E_x为325.1kJ/mol、晶化峰值的激活能E_p为299.5kJ/mol.随着加热速率的提高,各特征温度值向高温端移动,其晶化峰值温度所对应的晶化体积分数减小.局域激活能随着非晶晶化体积分数的增加而逐渐减小.     

B、N小原子对Dy(Gd)基合金非晶形成能力和晶化动力学的影响

采用水冷铜模吸铸法制备添加B、N小原子的Dy(Gd)基合金系样品,利用X射线衍射(XRD)仪检测合金的相结构,利用示差扫描量热(DSC)仪研究合金的玻璃转变和晶化行为,用Kissinger和Arrehenius方程分别计算出合金的晶化激活能、频率因子、晶化速率常数等晶化动力学参数.结果表明:Dy31Gd25Co20Al24合金中添加小原子B和N,晶化模式发生改变;合金的过冷液相区和晶化激活能先减小后增大;加入B原子,合金的晶化速率常数先增大后减小,加入N原子,合金的晶化速率常数先减小后增大.     

Ni—P—UFD复合镀层的晶化

采用超细金刚石（UFD）粉末作为复合粒子,制备了Ni-P-UFD复合镀层,研究了复合镀层晶化过程的组织结构转变,并通过差热分析对比研究了Ni-P镀层与Ni-P-UFD复合镀层的晶化温度及晶化激活能。结果表明,非晶态Ni-P-UFD复合镀层热处理时发生晶化,晶化后生成的稳定相为Ni3P和Ni,晶化过程中生成亚稳相Ni5P2,亚稳相最终为地转变成稳定相。在相同的加热速率下,Ni-P-UFD复合镀层晶化的起始温度均低于Ni －P镀层,但峰值温度与Ni－P镀层相当;Ni-P-UFD复合镀层的晶化激活能高于Ni-P镀层,说明UFD加入后非晶镀层的稳定性增加,晶化较难进行。     

Cu_(46)Zr_(47-x)Al_7Ti_x(x=0,1.5)非晶合金晶化动力学研究

采用铜模吸铸法制备Cu46Zr47-xA l7Tix(x=0,1.5)大块非晶合金。用X射线衍射仪(XRD)确定合金的结构,采用差示扫描量热仪(DSC)对非晶合金的晶化动力学进行了研究。结果显示,随着升温速率的加快,这两种非晶合金的玻璃转变温度Tg,晶化开始温度Tx和晶化峰值温度Tp均向高温区移动,且过冷液相区逐渐加宽,表明非晶合金的玻璃化转变和晶化均具有动力学效应。利用K issinger方程计算合金的晶化激活能。通过晶化动力学研究了热稳定性和晶化反应速率常数之间的关系,以及Ti元素添加对Cu-Zr-A l大块非晶合金热稳定性的影响。     

Direct TEM Observation of Phase Separation and Crystallization in Cu_(45)Zr_(45)Ag_(10)Metallic Glass

The structural evolution of Cu_(45)Zr_(45)Ag_(10) metallic glass was investigated by in situ transmission electron microscopy heating experiments. The relationship between phase separation and crystallization was elucidated. Nucleation and growth-controlled nanoscale phase separation at early stage were seen to impede nanocrystallization, while a coarser phase separation via aggregation of Ag-rich nanospheres was found to promote the precipitation of Cu-rich nanocrystals.Coupling of composition and dynamics heterogeneities was supposed to play a key role during phase separation preceding crystallization.     

Mg61Cu28Gd11和(Mg0.61Cu0.28Gd0.11)99.5Sb0.5非晶合金的晶化动力学和腐蚀行为（英文）

研究0.5%(摩尔分数)Sb的引入对Mg61Cu28Gd11块体非晶合金性能的影响。利用差热扫描量热仪测试样品的晶化动力学。结果表明:在等时加热的过程中,非晶合金的玻璃转变温度、起始晶化和峰值晶化温度都表现出对加热速率强的依赖性。基于Oawza方法可以确定非晶合金的起始晶化和峰值晶化激活能。Vogel-Fulcher-Tamman公式分析表明:含Sb元素的非晶合金具有更高的强度系数和更长的延迟时间。采用电化学极化和失重测试方法研究2种玻璃合金的腐蚀行为。与基体非晶合金相比,添加微量Sb降低了非晶合金的在含Cl-的碱性溶液中的钝化电流密度和腐蚀速率,表现出相比基体合金更为优越的耐蚀性。最后基于"点缺陷模型"进一步分析微量Sb元素对基体合金耐蚀性能的影响机理。     

Temperature dependence of the tribological mechanisms of amorphous PEEK (polyetheretherketone) under dry sliding conditions

In this work, the effect of temperature on the tribological behavior and mechanism of an amorphous polyetheretherketone (PEEK) coating was studied using a ball-on-disk tribometer. The temperature proved to play an important role on the tribological characteristics and the crystalline structure transition of the PEEK. Before crystallization of the PEEK, the friction coefficient and wear rate increase with increasing temperature. In this case, a stick–slip motion between the two counterparts, together with the strain-hardening effect of the PEEK surface layer, results in a periodic material stack on the worn track. The PEEK exhibits the biggest friction coefficient, but the smallest wear rate at a temperature slightly higher than the PEEK crystallization point. Under this condition, fatigue plays an important role on the wear mechanism.