不同弛豫特征與金屬玻璃性質的相關性研究.pdf

1、金屬玻璃弛豫行為作為凝聚態(tài)物理和材料科學研究領域的前沿和熱點問題受到科學家們的廣泛關注。研究金屬玻璃不同弛豫行為與金屬玻璃性質的相關性對于深入理解玻璃轉變理論、揭示金屬玻璃液體強脆轉變現象微觀起源、探討液固遺傳微觀結構本質、提高金屬玻璃塑性、促進金屬玻璃制備和處理工藝標準化等問題均具有極其重要的意義。基于以上背景，本論文以研究金屬玻璃過冷液體不同弛豫行為隨溫度演變規(guī)律為起點，著重探討金屬玻璃過冷液體中不同弛豫行為（α弛豫和慢β弛豫）競爭

2、與金屬玻璃過冷液體強脆轉變現象、玻璃固體泊松比等性質的密切聯(lián)系，揭示過冷液體-玻璃轉變過程中的液固遺傳本質。主要研究內容及結論如下:
　　(1)通過對比不同成分金屬玻璃的強脆轉變系數f與α弛豫和慢β弛豫特征激活能之比r，首次發(fā)現金屬玻璃液體強脆轉變程度與α弛豫和慢β弛豫競爭程度的普遍定量關系，揭示了慢β弛豫極有可能是金屬玻璃過冷液體強脆轉變現象發(fā)生的關鍵誘導因素，證實了α弛豫對應的結構重組區(qū)域與慢β弛豫對應的近程區(qū)域的相互競爭程度

3、是決定金屬玻璃液體強脆轉變程度大小的關鍵條件。為揭示金屬玻璃液體強脆轉變現象的結構本質及運動機制提供了新途徑。
　　(2)通過對比不同成分玻璃過冷液體弛豫行為競爭系數r與泊松比v，我們發(fā)現玻璃固體泊松比與α弛豫和慢β弛豫激活能之比之間存在正指數定量關系。這一關系表明過冷液體中α弛豫對應的結構單元與慢β弛豫對應的結構單元的相互競爭程度決定了玻璃固體泊松比v的大小。分析發(fā)現，液體-玻璃轉變過程中結構不均勻性的遺傳是影響玻璃固體塑性的關

4、鍵因素。為揭示液固遺傳微觀結構本質提供了新思路。
　　(3)利用差熱掃描分析(DSC)和粘度測量相結合的方法，系統(tǒng)地研究了La基金屬玻璃中慢β弛豫不同表現形式（過剩翅、肩峰、明顯的峰）的起源。實驗結果表明，慢β弛豫不同表現形式在熱力學上取決于慢β弛豫的弛豫溫度區(qū)間(Ta,C-Tonset)與過冷液相區(qū)寬度(TX-Tg的比值。慢β弛豫的弛豫溫度區(qū)間(Ta,C-Tonset)越大，過冷液相區(qū)(Tx-Tg)越窄時，慢β弛豫表現的越明顯。