回火Zr-Al-Ni-Cu-Ag块体金属玻璃中的准晶及纳米准晶

通过系统的透射电子显微镜观察,在回火的Zr-Al-Ni-Cu-Ag块体金属玻璃中发现了准晶相和纳米准晶相。具有五次对称性,三次对称性及二次对称性的选区电子衍射谱及微束电子衍射谱证明初始晶化过程中析出的相为二十面体准晶。定量观察表明高的形核率是纳米准晶形成的原因。添加银有助于纳米准晶的形成。二十面体准晶相在初始晶化过程中的析出暗示着块体金属玻璃和二十面体结构之间存在着本征的相关性。     

非晶及纳米晶合金研究进展

自从１９６０年Ｐ．Ｄｕｗｅｚ等人首先用熔体快速凝固法制得Ａｎ－Ｓｉ系非晶合金以来,至今,已３０多年。当前,许多非晶合金已获得实用,这一领域的科研工作得到日益逢勃的发展。本文综述了自１９８７年以来在非晶和纳米晶领域的研究进展。     

快速凝固AlNiCuNd系富Al金属玻璃初始晶化行为的研究

采用熔体旋甩法制备了快速凝固Al87Ni7Cu3Nd3金属玻璃薄带，并以等温加热和非等温加热方式处理试样。采用DSC，常规XRD和配骨SAED的高分辨率电镜等研究手段，着重研究了快速凝固Al87Ni7Cu3Nd3金属玻璃的初始品化行为。结果表明，快速凝固Al87Ni7Cu3Nd3金属玻璃的品化过程包括两个主要的相转变：α-Al品体从非晶基体中析出的初始晶化以及有Al3Ni，Al11Nd3和Al8Cu4Nd形成的第二次晶化过程；随着加热温度提高，保温时间延长，α—Al晶体相颗粒大小和相对含量均增大，增大速率呈现为先快后慢的变化规律：快速凝固Al87Ni7Cu3Nd3薄带初始品化的产物为α—Al晶体加残留非晶相的两相混合物，α-Al晶体纳米颗粒均匀弥散分布在非晶基体上，大多处于相互独立状态，且呈随机自由取向。     

Fe-Ni-Mo-(Si)-B非晶的晶化及纳米晶合金磁性的研究

对Ｆｅ４０Ｎｉ３８Ｍｏ４Ｂ１８,Ｆｅ３８Ｎｉ３５Ｍｏ４Ｓｉ５Ｂ１８、Ｆｅ３９Ｎｉ３６Ｍｏ２Ｓｉ５Ｂ１８（均为原子分数,％）三种非晶合金在４００－５２０℃等温退火１小时后的晶化行为进行了研究。并研究了Ｆｅ４０ｉ３８Ｍｏ４Ｂ１８合金的磁性。结果表明：Ｆｅ４０Ｎｉ３８Ｍｏ４Ｂ１８,合金经４３０－４５０℃温度退火后,在非晶基体上析出了ｆｃｃγ－（Ｆｅ,Ｎｉ）固溶体,平均晶粒尺寸Ｄ接近１０ｎｍ,具有很好的软     

金属玻璃Zr70Cu30高压下的晶化

X射线衍射表明,在2GPa高压下金属玻璃Zr_(70)Cu_(30)的晶化温度提高约20℃,其上限值可达30℃。晶化产物除α-Zr,CuZr_2外还有Cu_(10)Zr_7相。     

纳米晶镁铝尖晶石透明微晶玻璃的晶化行为研究

利用DTA、XRD和TEM研究了制备工艺对微晶玻璃晶化行为的影响，并制备出具有纳米镁铝尖晶石为晶相的微晶玻璃。     

非晶纳米晶软磁合金的研究进展

介绍了非晶纳米晶软磁合金的最新研究进展,简要分析和总结了添加合金元素以及晶化退火工艺对非晶纳米晶合金结构和性能的影响.最后,根据现有非晶纳米晶合金的研究现状以及实际应用中对其性能的要求,指出了未来非晶纳米晶软磁合金的发展方向.     

金属玻璃的功能性应用及相关基础研究

金属玻璃是一类具有热力学非平衡特征和亚稳特性、以金属元素为主要组分、原子排列处于无序结构的固体材料。近年来,随着金属玻璃研究领域的蓬勃发展,涌现出很多新的研究方向和热点。简要综述了近期金属玻璃在化学反应中表现出的优异催化性能和高反应速率等相关的功能性应用和基础研究进展,主要介绍了金属玻璃在降解污水中的偶氮染料方面的功能性应用和基础研究。实验结果表明,镁基和铁基金属玻璃粉降解偶氮染料的效率分别达到商业晶态铁粉的1000倍和200倍以上。而且,相对于液体雾化法制备的金属玻璃粉,用球磨粉碎法制备的金属玻璃粉反应活性更高,这可能与球磨金属玻璃粉比表面积增加、残余应力导致的反应激活能降低有关。最后对金属玻璃的功能性应用和相关基础研究的未来研究前景进行了展望。     

镁基大块金属玻璃的研究进展及其制备

介绍了镁基大块金属玻璃的发展、合金体系选择依据、制备方法、各种独特性能及其最新研究进展。总结出Mg-TM-Ln合金体系是最具潜力的镁基大块金属玻璃体系。介绍了目前镁基大块金属玻璃的研究重点及其发展趋势。     

金属材料表面纳米化研究与进展

大多数金属材料的失效都是从其表面开始的,进而影响整个材料的整体性能。研究表明,在金属材料表面制备纳米晶,实现表面纳米化,可以提升材料的表面性能,延长其使用寿命。金属材料表面纳米化是指利用反复剧烈塑性变形让表层粗晶粒逐步得到细化,材料中形成晶粒沿厚度方向呈梯度变化的纳米结构层,分别为表面无织构纳米晶层、亚微米细晶层、粗晶变形层和基体层,这种独特的梯度纳米结构对金属材料表面性能的大幅度提升效果显著。根据国内外表面纳米化的研究成果,首先对表面涂层或沉积、表面自纳米化以及混合纳米化3种金属表面纳米化方法进行了简要概述,阐述了各自优缺点,总结了表面自纳米化技术的优势,在此基础上重点分析了位错和孪晶在金属材料表面自纳米化过程中所起的关键作用,提出了金属材料表面自纳米化机制与材料结构、层错能大小有着密不可分的联系,对金属材料表面自纳米化机制的研究现状进行了归纳;阐明了表面纳米化技术在金属材料性能提升上的巨大优势,主要包括对硬度、强度、腐蚀、耐磨、疲劳等性能的改善。最后总结了现有表面强化工艺需要克服的关键技术,对未来的研究工作进行了展望,并提出将表面纳米化技术与电镀、气相沉积、粘涂、喷涂、化学热处理等...     

非晶合金的相变韧塑化

块体非晶合金因其独特的原子结构而具有许多优异的力学性能,成为近年来材料领域的研究热点之一,但是由于其在变形过程中的室温脆性和应变软化等关键问题,一直制约其大规模工程应用。为解决此问题,块体非晶合金领域的研究者们提出了多种方案,其中利用“相变诱导塑性”概念制备块体非晶合金复合材料来韧塑化非晶合金成为卓有成效的方案之一,通过此方法成功地制备出同时具有拉伸塑性和加工硬化能力的非晶合金复合材料。然而,该类块体非晶合金复合材料要求的形成条件更严格,同时具有更复杂的多相协调变形过程和更独特的性能优化方案。从该类块体非晶合金复合材料的形成、性能特点、韧塑化机理及性能优化等方面进行综述,并对其未来发展进行了简要展望。     

Zr-Al-Co块状非晶的成分优化

运用等电子浓度和变电子浓度线判据实现了Zr—Al—Co块状非晶合金的成分优化．在(Al50Co50)-Zr等电子浓度线(e／α=1．5)和(Zr9Co4)—Al及(Zr78．5Co21．5)—Al变电子浓度线上设计成分，并通过吸铸法制备块状合金．实验结果表明，在(Al50Co50)—Zr等电子浓度线和(Zr9Co4)—Al变电子浓度线上可形成块状非晶合金，且非晶合金的热稳定性与非晶形成能力随电子浓度的增大而单调递增．其中，(Al50Co50)-Zr等电子浓度线和(Zr9Co4)—Al变电子浓度线交点处形成的Zr53Al23．5Co23．5非晶合金，具有最大的热稳定性和非晶形成能力，特征热力学参数Tg=783K，Tx=849K，Tg／Tm=0．637，Tg／Ti=0．590。     

Nanocrystallization and high tensile strength of amorphous Zr-Al-Ni-Cu-Ag alloys

The influence of the addition of Ag to the crystallization and mechanical properties of the amorphous Zr₆₅Al_7.5Ni₁₀Cu_17.5-xAg_x (x=5, 10 at.%) alloys was investigated. It was found that crystallization takes place through the two-stage process of Am→Am'+icosahedral→phase Zr₂Cu+Zr₂Ni+Zr₂Al₃. The icosahedral particles have a spherical morphology and their sizes range from 10 to 100nm. With the increase in the amount of Ag, thermal instability increases through the simultaneous decrease ofT _x and ΔT _x. The σ _f increases significantly from 1560 MPa at 0%V _f to 2120 MPa at 62%V _f for the 10% Ag alloy.     

块状金属玻璃形成能力的研究与进展

大尺寸块状非晶合金的制备和形成能力的表征是目前非晶态合金研究的热点。介绍了科研人员在Inoue经验理论的指导下发现的判定块状金属玻璃形成能力的方法：①用合金摩尔熔化热判定金属玻璃形成能力：②南液相稳定性和抗晶化能力判定金属玻璃形成能力；③南于物理参数研究金属玻璃形成能力。探讨了热力学、动力学和合金液体微观结构3个因素对金属玻璃形成能力的影响。最后指出，块状金属玻璃形成能力的研究是一个比较复杂的问题，应该在积累更多经验的同时致力于研究出一套严谨的理论。     

钛合金表面纳米化强化研究进展

钛及钛合金因具有密度小、比强度高、耐腐蚀性能好等优点,在航空航天领域得到了广泛应用.表面纳米化是在材料表面形成一层由纳米级颗粒或晶粒组成的强化层,从而改善金属材料的表面性能,具有普适性好、工艺简单等独特优势.对钛及钛合金进行表面自纳米化处理后,其表层产生了剧烈的塑性变形,在材料中形成了独特的梯度纳米结构层,分别为剧烈变形层、亚微米细晶层、粗晶应变层和基体层,表层组织结构的改变也会导致钛合金表层性能产生变化.首先,对表面涂层或沉积、表面自纳米化以及混合纳米化3种金属表面纳米化方法进行了简要概述,分析了各自优缺点以及目前存在的问题.其次,着重论述了孪晶和位错在钛合金自纳米化过程中所起的关键作用,探讨了α、α+β、β3种类型钛合金纳米化机理存在的差异,对钛合金表面纳米化机理的研究现状进行了归纳总结,在此基础上,重点介绍了表面纳米化处理对钛合金表层性能的影响,主要包括近年来关于硬度与残余应力、疲劳、腐蚀、磨损、扩散性能的影响及研究现状,并对其强化机制进行了分析.最后,归纳总结了现有钛合金表面纳米化研究存在的不足,对今后的研究工作进行了展望,并提出应将表面纳米化技术与数字化仿真技术、渗氮等工艺结合,发展数字化、复合强化技术,以期为表面纳米化技术在钛合金领域的发展研究提供有价值的参考.     

非晶及纳米结构钛合金研究进展

综述了钛基大块非晶的成分-非晶形成能力的对应关系，总结了已知的钛基大块非晶的一次结晶相及力学性能，并阐述了钛基大块非晶的塑性变形机制，以及造成低塑性的因素和改善塑性的方法，着重介绍了铸造纳米结构钛合金的成分、组织和力学性能。通过精巧的成分设计，结合金属模铸造技术，制备出了直径小于5mm，并具有微米尺度β-Ti（M）一次树枝晶相＋纳米尺度棒状β-Ti／γ-TiCu共晶结构的复合组织，其中棒状β-Ti相尺寸在30nm～300nm范围；γ-TiCu共晶基体相由小于10nm的晶粒或亚晶粒组成，这种多层次纳米结构的钛合金具有高强度，同时县有明显的延伸性。     

透氢非钯基金属膜研究进展

相比于变压吸附和深冷分离法,膜分离技术由于能耗低、简单易行等特点,在氢气分离提纯中的应用具有优势。目前工业上分离提纯氢气应用最多的是致密金属膜,尤其是钯及其合金膜。但是钯是贵金属,成本非常高,限制了钯基膜的大规模应用。因此目前非钯基致密金属膜在氢气分离提纯中的应用受到广泛的的关注,成为研究热点。本文综述了金属膜分离氢气机理,非钯基金属膜的材料成分及其发展现状,并指出目前开发膜材料存在的一些亟待解决的问题。