Cu-Sn合金熔體中程有序結(jié)構(gòu)及其與快凝組織相關(guān)性.pdf

1、本文以Cu-Sn合金熔體的結(jié)構(gòu)為研究對象,探討了微觀尺度上不同溫度、不同成分Cu-Sn合金液態(tài)結(jié)構(gòu)的演變行為,發(fā)現(xiàn)在Cu-Sn合金熔體中不僅存在短程有序結(jié)構(gòu),而且還存在中程有序結(jié)構(gòu).利用回轉(zhuǎn)振動高溫粘度儀研究了Cu-Sn合金的粘度特性,探討了中程有序結(jié)構(gòu)與熔體粘度的相關(guān)性,采用快速凝固技術(shù)制備了合金激冷薄帶,利用透射電子顯微鏡(TEM)等方法研究了由不同熱歷史條件下的熔體激冷下來的薄帶的微觀不均勻結(jié)構(gòu)的特征,探討了該合金熔體中程有序原子

2、團簇對激冷條帶微觀組織的影響.本文測量了Cu液和Sn液的液態(tài)結(jié)構(gòu),發(fā)現(xiàn)不同溫度下Cu液的結(jié)構(gòu)因子具有對稱的主峰,其一系列結(jié)構(gòu)參數(shù)表明適合用硬球模型去模擬它的液態(tài)結(jié)構(gòu).不同溫度下Sn液的結(jié)構(gòu)因子的主峰不對稱,在主峰的右側(cè)(倒易空間Q=29.8nm<'-1>處)出現(xiàn)一個肩膀,隨著溫度的升高,當溫度達到熔點以上300~500℃時,肩膀消失,硬球模型無法模擬其液態(tài)結(jié)構(gòu).在DAKEN-GURRY理論基礎(chǔ)上,分析了雙元素合金中原子間交互作用強度與熔

3、體結(jié)構(gòu)之間的相關(guān)性:Cu-Sn合金熔體中的Cu、Sn原子之間具有較強的交互作用,化合物形成傾向大,在熔體內(nèi)容易形成中程尺度上的原子團簇,從而導(dǎo)致液態(tài)結(jié)構(gòu)因子上出現(xiàn)預(yù)峰.液態(tài)Cu-Sn合金中的中程有序結(jié)構(gòu)與粘度之間有著緊密聯(lián)系.粘度是一項重要的結(jié)構(gòu)敏感的物理參數(shù),結(jié)構(gòu)的變化必然會在粘度的變化中體現(xiàn)出來.通過實驗發(fā)現(xiàn),Cu-Sn合金的粘度-溫度曲線呈現(xiàn)異常變化,這種異常變化與熔體中中程有序向短程有序的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變有關(guān).由金屬的遺傳性理論可知,熔