Ag添加对Zr57Al15Co28非晶合金性能的影响

论文摘要

本文选用Zr57Al15Co20Ag8和Zr57Al15Co28两种非晶合金材料,采用X射线衍射（XRD）和差示扫描量热分析（DSC）实验表征了其非晶结构以及Ag的添加对合金结构和性能参数的影响。DSC实验结果表明:在20 K/min加热速率下,Zr57Al15Co20Ag8非晶合金的第一晶化温度为787.5 K,Zr57Al15Co20非晶合金的第一晶化温度为806.4 K。利用Kissinger关系研究了Zr57Al15Co20Ag8和Zr57Al15Co28非晶合金的晶化动力学行为,其晶化激活能分别为521.5 KJ/mol和375.9 KJ/mol。利用纳米压痕技术分析对比了两者的弹性性能以及加载速率对弹性模量、纳米硬度等参数的影响。最大载荷为5000μN时,Zr57Al15Co28的加载和卸载曲线斜率均比Zr57Al15Co20Ag8非晶合金的大,表明前者的弹性性能较后者良好,即由于贵金属Ag的添加使得Zr57Al15Co20Ag8非晶合金的弹性性能减弱。利用高压同步辐射技术对Zr57Al15Co20Ag8和Zr57Al15Co28在高压下进行压缩性能研究得到了非晶合金的状态方程分别为:-ΔV0 / V0=-0.06959+0.00971P-1.16447×10-4P2+4.70907×10-6P3-ΔV0 / V0=-0.10844+0.02143P-6.90900×10-4P2+8.02256×10-6P3两者的B（体弹模量）分别为102.98 GPa和46.66 GPa。利用六面顶高压技术在300℃、0-5 GPa压力条件下,研究了压力对Zr57Al15Co20Ag8非晶合金的晶化和相变过程的影响;利用Ozawa关系式分析了高压退火处理对Zr57Al15Co20Ag8非晶合金动力学的影响。实验结果表明:晶化激活能与压力密切相关;经过高压退火处理后非晶合金的纳米硬度和弹性模量平均值有增大的趋势;其中纳米硬度值分布较为分散而弹性模量数值较为集中。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 非晶合金的结构以及研究现状
• 1.1.1 非晶合金的结构模型
• 1.1.2 非晶合金的研究现状
• 1.2 合金元素对非晶结构以及性能的影响
• 1.3 高压下非晶合金的相变研究
• 1.4 同步辐射基本原理和装置
• 1.5 非晶材料的应用
• 1.5.1 机械性能
• 1.5.2 磁性材料
• 1.5.3 燃料电池
• 1.5.4 微加工领域
• 1.5.5 块体纳米材料的制备
• 1.6 高压技术的意义
• 1.7 本论文的研究内容
• 第2章 实验设备和方法
• 2.1 实验材料
• 2.2 实验设备
• 2.3 实验方法
• 2.4 检测方法及设备
• 2.4.1 XRD 分析
• 2.4.2 DSC 实验设备
• 2.4.3 纳米压痕设备
• 2.4.4 高压同步辐射装置
• 2.4.5 其他实验设备
• 第3章 Ag 添加对Zr 基非晶合金性能的影响
• 3.1 X 射线衍射实验
• 3.2 DSC 实验结果分析
• 3.2.1 DSC 曲线分析
• 57Al₁₅Co₂₀Ag₈和Zr₅7Al₁₅Co₂₈ 非晶合金的动力学行为'>3.2.2 Zr₅₇Al₁₅Co₂₀Ag₈和Zr₅7Al₁₅Co₂₈非晶合金的动力学行为
• 57Al₁₅Co₂₀Ag₈ 和 Zr₅₇Al₁₅Co₂₈ 非晶合金纳米压痕实验'>3.3 Zr₅₇Al₁₅Co₂₀Ag₈ 和 Zr₅₇Al₁₅Co₂₈非晶合金纳米压痕实验
• 3.4 同步辐射分析
• 3.5 本章小结
• 57Al₁₅Co₂₀Ag₈非晶合金的影响'>第4章 高压对 Zr₅₇Al₁₅Co₂₀Ag₈非晶合金的影响
• 57Al₁₅Co₂₀Ag₈ 的 XRD 分析'>4.1 高压处理后 Zr₅₇Al₁₅Co₂₀Ag₈ 的 XRD 分析
• 57Al₁₅Co₂₀Ag₈ 的 DSC 分析'>4.2 高压处理后 Zr₅₇Al₁₅Co₂₀Ag₈ 的 DSC 分析
• 57Al₁₅Co₂₀Ag₈ 的 OZAWA 关系式'>4.3 高压处理后 Zr₅₇Al₁₅Co₂₀Ag₈ 的 OZAWA 关系式
• 57Al₁₅Co₂₀Ag₈ 非晶合金力学性能的影响'>4.4 高压对 Zr₅₇Al₁₅Co₂₀Ag₈非晶合金力学性能的影响
• 4.5 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间的主要成果
• 致谢
• 作者简介