Laves相Mg(Cu-,1-x-Al-,x-)-,2-的熱壓燒結(jié)及其性能研究.pdf

1、本文深入地研究Cl5結(jié)構(gòu)Laves相Mg（Cu1—xAlx）2（0≤x≤0．35）的熱壓燒結(jié)、微觀結(jié)構(gòu)及其性能，重點(diǎn)探討加入Al后對(duì)Laves相微觀結(jié)構(gòu)及性能的影響，并運(yùn)用晶體學(xué)、合金電子等理論探討合金化對(duì)Laves相性能影響的本質(zhì)。主要內(nèi)容如下： 1．采用機(jī)械活化+真空燒結(jié)法制備Laves相Mg（Cu1—xAlx）2。添加Al元素后，晶體結(jié)構(gòu)并不改變，主相為Cl5結(jié)構(gòu)（MgCu2型）Laves相；隨著Al含量的增加，晶格常數(shù)呈

2、增大趨勢(shì)，整個(gè)XRD衍射峰向低角偏移量增大，致密度提高。 2．采用機(jī)械活化+熱壓燒結(jié)及退火處理制備Cl5結(jié)構(gòu)Laves相Mg（Cu1—xAlx）2。添加Al元素后，晶體結(jié)構(gòu)沒有改變，Al原子占據(jù)了Cu原子位置。隨著Al含量的增加，晶格常數(shù)逐漸增大，衍射峰依次向低角偏移；晶格畸變和晶粒尺寸隨之增大。隨著Al含量的增加，Laves相Mg（Cu1—xAlx）2的硬度和楊氏模量依次提高，致密度也依次提高；抗壓強(qiáng)度為先增加后減小，在x=0

3、．25時(shí)抗壓強(qiáng)度最大。Laves相Mg（Cu1—xAlx）2斷口形貌宏觀均表現(xiàn)為解理脆性斷裂，隨著Al含量的增加，微觀斷口形貌從解理斷口→解理+準(zhǔn)解理斷口→準(zhǔn)解理斷口；隨之會(huì)出現(xiàn)一些撕裂棱，韌性有所改善。但添加Al元素后耐蝕性能相對(duì)較差。 3．合金化對(duì)Laves相的影響。1）從熱力學(xué)形成焓的角度，理解原子半徑比對(duì)Laves相形成和穩(wěn)定性的影響。添加Al元素后，等價(jià)原子半徑比靠近理想原子半徑比1．225，熔點(diǎn)升高、穩(wěn)定性提高。2）

4、從晶體學(xué)的角度，可知合金化對(duì)Laves相結(jié)合鍵的狀態(tài)有影響。C15結(jié)構(gòu)Laves相中共價(jià)鍵對(duì)其力學(xué)性能起主要作用。添加Al元素后，Cu—Al間形成共價(jià)鍵鍵能比Cu—Cu間鍵能大，性能有一定程度的提高。3）從合金電子理論角度探討Laves相的電子結(jié)構(gòu)，研究其電子結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能之間的關(guān)系。在電子密度分布圖上Cu—Cu原子間形成方向性很強(qiáng)的共價(jià)鍵，其鍵能遠(yuǎn)大于Mg—Cu間結(jié)合鍵鍵能。添加的Al替代了Cu位置，Cu—Al間鍵能大于Cu—Cu間鍵