富镁Mg_（70）（Ni_3RE）_（30）非晶合金的玻璃形成能力研究

玻璃形成能力（GFA）是判断合金非晶态结构形成的重要指标。利用甩带快冷技术制备了Mg70（Ni3RE）30（RE=La、Ce、Pr、Nd、Y）非晶合金条带（宽5 mm,厚0.2 mm）,通过差示扫描量热技术（DSC）表征了合金条带的非晶结构转变及其热稳定性。从原子尺度,对合金的原子尺寸参数（δ）、电负性差（Δx）以及原子结构参数（λ）进行了计算和分析。实验数据和理论分析结果表明：RE=Pr时,相应合金的玻璃形成能力最大,RE=Y的最小,其大小次序为：Mg70（Ni3Pr）30〉Mg70（Ni3la）30〉Mg70（Ni3Ce）30〉Mg70（Ni3Nd）30〉Mg70（Ni3Y）30,影响Mg70（Ni3RE）30非晶合金玻璃形成能力的主要因素是电负性差,原子尺寸参数和原子结构参数的作用次之。     

Mg70(A0.25Ni0.75)30合金结构及储氢性能

为研究稀土元素Ce、Y对非晶储氢合金催化及其性能的影响,采用快淬法制备Mg70(A0.25Ni0.75)30(A=Ce,Y)合金,使用Sievert’s气体吸附技术和差示热扫描技术研究其储氢性能和热力学稳定性。XRD衍射分析显示,快淬制备的合金为非晶合金,但在573K、2MPa的氢压下,氢化后的Mg70(Y0.25Ni0.75)30会产生MgH2、Mg2NiH4和2相,Mg70(Ce0.25Ni0.75)30会产生Mg2NiH4、CeNi5和MgH2相。不同温度的动力学测试结果表明,快淬法制备的Mg70-(Ce0.25Ni0.75)30和Mg70(Y0.25Ni0.75)30合金分别获得的最大吸氢量为质量分数4.42%和3.09%,Mg70(Ce0.25Ni0.75)30和Mg70(Y0.25Ni0.75)30合金前100s吸氢量分别达到各自最大吸氢量的97%和87%。通过对DSC曲线的分析发现,Mg70(A0.25Ni0.75)30的脱氢活化能较低,分别为111.025±2.790kJ/mol(A=Ce)、84.843±2.057kJ/mol(A=Y)和152.207±6.764kJ/mol(A=Y)。实验结果表明,Y元素对Mg70(A0.25Ni0.75)30合金催化及储氢性能的改善要优于Ce元素。     

元素Ce对Y基合金非晶形成能力和热稳定性的影响

采用铜模吸铸法成功制备出直径为3 mm的Y56Al24Ni20和直径为5 mm的Y36Ce20Al24Ni20大块非晶合金,用X射线衍射法和差示扫描量热法对其非晶形成能力及热稳定性进行了分析。结果表明:Y36Ce20Al24Ni20大块非晶合金存在明显的玻璃转变温度Tg,其过冷液相区温度宽度ΔTx=63 K,约化玻璃转变温度Trg=0.70 K。这说明稀土元素Ce可以改善Y56Al24Ni20合金的非晶形成能力及热稳定性。     

钇对ZrCuNiAl系合金非晶形成能力的影响

利用X射线衍射（XRD）和差示扫描量热分析（DSC）研究了添加钇对Zr55 Cu30Ni5Al10Y（=0,1,2,3,4）非晶合金体系玻璃形成能力的影响。用铜模铸造获得的Zr55-xCu30Ni5Al10Y（=0,1,2,3,4）块体非晶合金的临界尺寸从直径6 mm增加到20 mm。分析认为,微量钇的添加可以与合金中的残留氧形成氧化物,降低氧对合金形成非晶态结构的负面效应。因此添加适量的稀土元素钇有利于提高Zr55 Cu30Ni5Al10Y非晶合金体系的玻璃形成能力。     

Ce-Al-Ni非晶合金制备及非晶形成能力研究

采用熔体旋淬法制备了Ce75Al25-xNix(x=4,8,16)和Ce68Al17Ni15,Ce73Al15Ni12非晶合金薄带,用X射线衍射(XRD)法表征了合金薄带的相结构,用差示扫描量热法(DSC)测量了合金薄带连续加热过程相变规律,研究了Ce-Al-Ni合金的非晶形成能力与合金成分及相应的非晶形成能力参数(ΔTx,Trg,γ,δ,β,ω)之间的关系.研究结果表明:当Ce的含量一定时,随着合金中Ni原子百分数的增加,合金的非晶形成能力降低;研究还发现Ce-Al-Ni体系具有非常特殊的非晶形成规律,计算评估的用来预测具有强的非晶形成能力的合金成分参数(ΔTx,Trg,γ,δ,β,ω)不能用来表征Ce-Al-Ni合金的非晶形成能力;根据非晶形成能力参数计算的预测具有强的非晶形成能力的合金成分,实验研究不能观察到更好的非晶形成能力.     

Al-Y-Fe合金玻璃形成能力及其热稳定性

为了分析Al-Y-Fe三元合金的玻璃形成能力和热稳定性,采用熔体急冷法制备了Al(100-2x)YxFex(其中x=3,4,5,6,7,8,9)、Al89Y5Fe6、Al88Y5Fe7和Al87Y5Fe8合金条带.利用x-射线衍射(XRD)及透射电子显微镜(TEM)表征了急冷态和部分晶化后条带的结构,运用示差扫描量热仪(DSC)分析了合金的玻璃转变和晶化行为.结果表明,Al88Y6Fe6、Al84Y7Fe7、Al89Y5Fe6和Al88Y5Fe7可以形成完全非晶合金;Al88Y5Fe7非晶合金280℃等温退火30 min析出纳米尺寸Al晶体,370℃等温退火30 min Al晶体发生进一步长大并有金属间化合物析出.     

RE(Met)_4(NO_3)_3·4H_2O的熔化焓

本文在水相中合成了11种稀土硝酸盐与蛋氨酸的配合物,其通式为RE(Met)_4(NO_3)_3·4H_2O(RE=La,Ce,Pr,Nd,Sm,Eu,Gd,Tb,Dy,Er,Y:Met=D—L—Methionine),利用DSC技术测得了它们的熔化焓和熔点。     

镁基非晶合金复合材料的长周期结构形成规律

为了提高Mg基非晶合金的塑性,在非晶基体中引入长周期(Long Period Order,LPO)结构晶态相,研究了Y/Zn含量对LPO结构形成的影响.采用铜模铸造制备了Mg77Ni12Zn9-xY2+x(x=0,2,4,6)非晶合金复合材料.采用扫描电镜(SEM)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)、x-射线衍射仪(XRD)、能谱分析(EDX)等实验方法,对复合材料的组织、相组成和成分进行了研究.实验结果表明:形成具有14H类型LPO结构的最小Y/Zn值为0.57;形成均匀分布LPO相的Y/Zn比值为1.2,其中Y和Zn原子固溶在LPO结构中的比例略大于1.与Cu元素相比,Ni元素的存在使LPO结构类型由6H变为14H.通过各组成相在凝固过程中形核与长大过程,阐述了临界合金成分中LPO结构的形成过程及其热动力学机制.     

Ga 对 Fe40Ni40P14B6 非晶合金电化学腐蚀行为的影响

具有高的玻璃形成能力Fe基非晶合金(Fe40Ni40P14B6)100-xGax(x=0,2.5和4.5)是利用单辊铜轮旋转的方法制备出来的.用电化学的方法研究非晶合金(Fe40Ni40P14B6)100-xGax(x=0,2.5和4.5)分别在1 mol/L和3 mol/L的HCl溶液中腐蚀行为,结果表明:非晶合金(Fe40Ni40P14B6)100-xGax(x=0,2.5和4.5)在HCl溶液中具有较高的腐蚀特性,并且随着Ga含量的增加,铁基非晶合金的耐腐蚀性能增加.另外,非晶合金(Fe40Ni40P14B6)100-xGax(x=0,2.5和4.5)与不锈钢(1Cr18Ni9Ti)分别在1 mol/L和3 mol/L的HCl溶液中的腐蚀行为相比,非晶合金的耐腐蚀性能更好.     

块体(Zr0.6 Cu0.2 Ni0.1 Al0.1)100-xTix非晶合金熔体玻璃形成能力

以合金元素掺杂法考察了Ti质量分数对(Zr0．6Cu0．2Ni0．1Al0．1)100-xTix(x=1．5，3，…，7．5)块体非晶合金玻璃形成能力的影响．结果发现，随着Ti质量分数的增加，非晶合金的过冷液相区温差△Tx逐渐减小，而约化玻璃温度Trg逐渐增加，对应的楔形试样中非晶区的最大厚度(dm)逐渐增加，表明Ti的加入可以明显的提高非晶形成能力．在Ti含量为6％时(对应成分：Zr56.4Cu18.8Ni9.4Al9.4Ti6)合金具有最好的玻璃形成能力．以上结果预示着Zr56.4Cu18.8Ni9.4Al6Ti16合金具有良好的玻璃形成能力．