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Zr基大块非晶合金玻璃转变特性及GFA的电阻法探索

作　者: 郭晶
导　师: 祖方遒
学　校: 合肥工业大学
专　业: 材料加工工程
关键词: 大块非晶合金玻璃转变玻璃转变温度电阻玻璃转变弛豫时间
分类号: TG139.8
类　型: 硕士论文
年　份: 2005年
下　载: 115次
引　用: 1次
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内容摘要

大块非晶合金（BMGs）由于具有各种优异的性能而表现出广泛的工程应用前景及重要的基础研究价值,其玻璃转变特性和玻璃形成能力（GFA）一直是开发这类新材料的技术探索和基础理论研究的关键。论文回顾了现有BMGs玻璃转变温度T_g确定方法及其存在的问题,强调了寻找新方法的必要性,并以电阻测量为主要手段,以DSC为辅助手段对Zr基BMGs的玻璃转变特性和GFA进行了系统深入地研究。首先,借助ZrAlNiCu（Nb,Ti）大块非晶合金电阻实验结果,提出电阻法确定T_g方法上规范化的必要性及具体方法。在约化电阻率温度曲线上,定义了三种T_g特征温度T_g-dep1,T_g-int和T_g-dep2。比较发现,同一种合金在相同的加热速度下,电阻法确定的T_g-dep,T_g-int和T_g-dep2分别与DSC法确定的T_g-onset,T_g-mid和T_g-end吻合得很好,验证了电阻法确定T_g的有效性和可靠性。与DSC方法相比,电阻法操作方便,且设备经济;此外,在DSC无法确定T_g时,电阻法可取而代之。因而,电阻法的提出为研究玻璃转变及GFA提供了一种很实用的研究手段。另外,从理论上分析了玻璃转变弛豫时间τTg^tot作为GFA判据的可行性。利用电阻法和DSC方法确定的T_g,计算出τTg^tot,衡量了Zr₅₇Al₁₀Ni_12.6Cu_15.4Nb₅和Zr_52.5Ti₅Al₁₀Ni_14.6Cu_17.9的GFA,得到的结果与过冷液相区间,约化玻璃转变温度两种判据得到的结果一致,证实了τTg^tot作为GFA判据的可行性。最后,本文还利用Lasocka关系和Kissinger方程把玻璃转变的动力学特征和大块非晶的结构特征与GFA联系起来,为理解玻璃形成能力本质带来了很多有益的启示。

全文目录

第一章绪论  12-27
  1．1 大块非晶材料的发展历史  12-13
  1．2 大块非晶合金的结构特点  13-14
  1．3 大块非晶合金优良的机械性能及应用  14-16
  1．4 非晶态固体的形成机理  16-17
  1．5 玻璃转变及过冷区间  17-19
  1．6 玻璃形成能力及其经验判据  19-21
  1．7 大块非晶结构转变的研究方法与手段  21-23
  1．8 本文研究的内容及意义  23-24
    1．8．1 研究内容  23
    1．8．2 研究的意义  23-24
  参考文献  24-27
第二章实验方法及原理  27-32
  2．1 实验内容  27
  2．2 块体非晶试样的制备过程  27-28
  2．3 大块非晶合金的DSC实验  28-29
  2．4 电阻方法研究玻璃转变  29-30
  参考文献  30-32
第三章锆基大块非晶合金玻璃转变温度的电阻法研究  32-41
  3．1 引言  32-33
  3．2 实验过程  33-34
  3．3 电阻实验确定特征温度的方法及结果分析  34-39
    3．3．1 电阻法确定特征温度  34-36
    3．3．2 电阻法与DSC方法作对比  36-39
  3．4 本章小结  39-40
  参考文献  40-41
第四章锆基大块非晶玻璃转变弛豫时间与玻璃形成能力  41-56
  4．1 引言  41-45
  4．2 试验结果与分析  45-53
    4．2．1 玻璃转变弛豫时间与GFA之间的联系  45
    4．2．2 △T_x和T_(rg)对(τ_(T_g))~(tot)有效性的验证  45-49
    4．2．3 玻璃转变的Lasocka关系  49-52
    4．2．4 玻璃转变的激活能  52-53
  4．3 本章小结  53-54
  参考文献  54-56
第五章全文总结与展望  56-60
  5．1 本文的主要实验内容  56
  5．2 本文主要试验结果及结论  56-58
  5．3 本文的创新之处  58-59
  5．4 展望  59-60
硕士期间发表的论文  60

Zr基大块非晶合金玻璃转变特性及GFA的电阻法探索

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