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块体金属玻璃复合材料中塑性晶体相形态演化研究

作 者: 黄本君
导 师: 陈光
学 校: 南京理工大学
专 业: 材料学
关键词: 块体金属玻璃 复合材料 制备条件 微观组织 形态演化
分类号: TB33
类 型: 硕士论文
年 份: 2007年
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内容摘要


本论文研究Zr基铸态内生塑性球晶复合材料制备条件微观组织之间的内在联系以及Zr基铸态内生塑性晶体相/块体金属玻璃(BMG)复合材料的晶体相形态由树枝状演化为球状的过程,并从组织的形成,组织转化的热力学和动力学等方面探讨了Zr基非晶复合材料晶体相演化规律和机理,提出了球状晶形成机制。本论文主要工作包括以下几个方面:(1)分别制备出直径不同的Zr56.2Ti13.8Nb5.0Cu6.9Ni5.6Be12.5铸态内生塑性球晶复合材料,发现Zr基铸态内生塑性晶体相/BMG复合材料棒状试样β相球晶的平均直径和体积分数随试样直径的增大而升高。(2)选定Zr60Ti14.67Nb5.33Cu5.56Ni4.44Be10合金成分作为实验材料。改变球化工艺参数,得到一系列不同保温时间的Zr基铸态内生塑性晶体相复合材料棒状试样,观察到微观组织由完全的树枝状形态逐步演变为球状的过程,并发现足够的等温时间是β相树枝晶完全球化的保证。(3)实验证明了球状晶的形成主要是以树枝晶的二次或三次枝晶臂根部熔断演化而来。

全文目录


摘要  5-6
Abstract  6-10
第一章 绪论  10-29
  1.1 块体金属玻璃(BMG)的诞生与发展历程  10-11
  1.2 块体金属玻璃(BMG)的制备  11-12
    1.2.1 控制非均质形核  11
    1.2.2 石英管熔体淬火  11
    1.2.3 电弧熔炼法  11-12
    1.2.4 定向区域熔炼法  12
    1.2.5 高压压铸法  12
  1.3 块体金属玻璃(BMG)的性能  12-21
    1.3.1 力学性能  12-16
    1.3.2 磁学性能  16-18
      1.3.2.1 软磁性能  16-17
      1.3.2.2 硬磁性能  17-18
    1.3.3 耐腐蚀性能  18-21
  1.4 块体金属玻璃(BMG)的应用领域  21-24
    1.4.1 精密器件  21-22
    1.4.2 耐腐蚀催化电极材料  22
    1.4.3 生物医疗器械  22
    1.4.4 体育用品  22-23
    1.4.5 软磁材料  23
    1.4.6 探测材料  23-24
    1.4.7 军事材料  24
  1.5 研究现状  24-29
    1.5.1 铸态内生固溶体/BMG复合材料  24-25
    1.5.2 本工作的主要研究内容  25-29
      1.5.2.1 课题的提出及研究设想  25-27
      1.5.2.2 研究方法与实验设计  27-28
      1.5.2.3 研究目的、预期结果及意义  28-29
第二章 实验条件与实验方法  29-32
  2.1 原材料的选用与母合金锭的制备  29-31
    2.1.1 原材料的选用  29
    2.1.2 母合金锭的制备  29-31
  2.2 试样制备  31
  2.3 微观组织表征与性能测试  31-32
    2.3.1 微观组织表征  31
    2.3.2 热物理性能检测  31-32
第三章 制备条件对Zr基复合材料显微组织的影响  32-42
  3.1 引言  32
  3.2 实验设计  32-33
  3.3 棒状试样的直径和显微组织  33-36
    3.3.1 直径10mm试样的光学显微组织  33-35
    3.3.2 直径24.5mm试样的光学显微组织  35-36
  3.4 制备条件对Zr基复合材料显微组织的影响分析  36-41
    3.4.1 Zr基复合材料显微组织比较分析  36-38
    3.4.2 Zr基复合材料显微组织形成的机理分析  38-41
      3.4.2.1 结构分析  38
      3.4.2.2 非晶态合金形成热力学  38-39
      3.4.2.3 非晶态合金形成动力学  39-41
  3.5 本章小结  41-42
第四章 Zr基复合材料显微组织的演化研究  42-55
  4.1 引言  42
  4.2 实验设计  42-43
    4.2.1 实验步骤  42-43
    4.2.2 实验注意  43
  4.3 棒状试样的显微组织  43-48
    4.3.1 保温1分钟试样的显微组织  43-44
    4.3.2 保温2分钟试样的显微组织  44-45
    4.3.3 保温3分钟试样的显微组织  45-46
    4.3.4 保温4分钟试样的显微组织  46
    4.3.5 保温10分钟试样的显微组织  46-48
  4.4 Zr基复合材料显微组织的演化规律和机理分析  48-52
    4.4.1 Zr基复合材料显微组织的演化规律  48-49
    4.4.2 Zr基复合材料显微组织的演化机理探讨  49-52
      4.4.2.1 枝晶的形成生长  49-50
      4.4.2.2 晶体组织演化的热力学分析  50-51
      4.4.2.3 晶体组织演化的动力学分析  51-52
  4.5 Zr基复合材料晶体相形态演化过程具体机制分析探讨  52-53
  4.6 本章小结  53-55
第五章 结论  55-56
致谢  56-57
参考文献  57-61

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中图分类: > 工业技术 > 一般工业技术 > 工程材料学 > 复合材料
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