影响非晶形成能力因素及判据的研究

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1、郑州大学硕士学位论文摘要探求具有较大玻璃形成能力的热稳定性的合金体系，制备出大尺寸的块体非晶材料一直是研究工作者的目标和夙愿。由于块体非晶合金具有多组元和成分敏感特性目前还没有一个通用的可定量化的判据来确定块体非晶合金的成分区间，只能定性地根据经验规律来探索非晶合金成分，从而使得在大块非晶的尺寸及新体系的发现上，都没有突破性的进展。因此，寻找具有较大玻璃形成能力的非晶合金成分是制备大块非晶的关键。本文从影响非晶形成能力的因素出发，对电子浓度、原子尺寸、混合焓和混合熵等四个因素进行了详细的分析和讨论，得出AH和丛是两个最重要的影响因素。在许多表征非晶形成能力的参数中，只有临界冷却

2、速率与这两个因素都有关系。本文计算了Cu基合金的临界冷却速率，并对计算尺。的公式进行了修正，利用修正后的公式计算cu基和Pd基大块非晶临界冷却速率风’，预测了能形成大块非晶的Cu-Ti．Si和Pd．Cu-Si合金成分范围。论文的主要工作包括以下几个方面：(1)从影响非晶形成能力的电子浓度、原子尺寸、混合焓和混合熵等因素出发，以Zx-A1．Co合金系为例，作线性拟合分析，发现这些因素分别与非晶的热力学参数而、瓦、五、AH+RTm并g列Tm等成良好的线性关系。(2)全面考虑影响非晶形成能力的电子浓度、原子尺寸、混合焓和混合熵等因素，作多元回归分析，发现可以建立线性模型，通过回归分析

3、对比，可以简化这些模型并且分离出△厮口△‘s这两个最重要的影响因素。(3)通过恰当的处理，可以计算Cu基六元合金系的AG，用AG值计算出Cu基六元合金系的临界冷却速率R。，并对计算尺。的公式进行了修正，把常数z修正为z’，把用z’计算多组元合金系的临界冷却速率记为月。’。(4)利用修正后的公式计算Cu基大块非晶l

4、缶界冷却速率R。’，并用R。。和％作图对比，Re*和y作图对比，用R。’和DI。作图对比，这些图都显示了用修正后的公式计算出来的R。’是可靠的。(5)设Cu-n．Si合金系成分为Cul。1璐0，利用修正后的公式计算它们的临界冷却速率R。’。(6)形成大块非晶的临界冷却

5、速率为103K／s，利用修正后的公式预测了能形成大块非晶Cu-Ti．Si合金成分范围。(7)利用修正后的公式计算Pd基大块非晶临界冷却速率R。’，并用R。+和％作图对比，这个图也都显示了用修正后的公式计算出来的R。’是可靠的。(8)设Pd．Cu-Si合金系成分茭JPdl。C毗s0，利用修正后的公式计算它们的临界冷却速率风’。(9)利用修正后的公式预测了能形成大块非晶Pd．Cu-Si合金成分范围。关键词：大块非晶；非晶形成能力；临界冷却速率：非晶形成范围郑州大学硕士学位论文ABSTRACTIthasbeenthetargetandlong-cherishedwishofresea

6、rcherstoinvestigatebulkamorphousalloyswithhighthermalstabilityandhighglass·formingabilityandtomakethebulkamorphousmaterialswithbigger．Becausebulkamorphousalloyshavemulticomponentandcompositionsensitivity，SOfarthereisnoanysinglequantificationalcriterioningeneraltomakecertainthecompositionrang

7、eofbulkamorphousalloys．Sowecanquestfortheamorphousalloyscompositiononlyaccordingtoexperientialrules．Thusithasnobreakthroughheadwayonthesizeofthebulkamorphousalloysandthenewamorphoussystems．Thereforelookingfortheamorphousalloyscompositionwitllbiggerglass—formingabilityisthekeytomakethebulkamo

8、rphousalloys．Theelectrondensity，atomsize，mixtureenthalpyandmixtureentropyWgl'edetailedlyanalysedanddiscussed．TheresultsindicatethatAHandASarctwomostimportantfactors．OnlythecriticalcoolingrateRcinmanyparameterscharacterizingtheglass·formingabilityWa