Gd基和Zr基塊體非晶合金的晶化行為及強磁場對晶化行為的影響.pdf

1、非晶合金由于其獨特的物理、化學和力學性能而受到了材料和物理學家的廣泛關注，其晶化機制的研究無論在形核理論上還是在應用上都有十分重要的意義。本文主要圍繞這個方面展開工作，研究Gd基和Zr基塊體非晶合金的晶化動力學。另外，有研究表明:強磁場作為一種極端實驗條件，會影響非晶合金的制備和晶化過程。因此，本文也探索性地研究了磁場對幾種Zr基塊體非晶合金晶化行為的影響。
　　本文主要研究了Gd53Al24Co20Zr3和Zr55Al10Ni5

2、Cu30塊體非晶合金在連續(xù)加熱過程中的晶化動力學。采用DSC技術得到了以上兩種非晶合金的玻璃轉變溫度、晶化起始溫度和晶化峰值溫度，并利用Kissinger方程、Lasocka方程、Augis&Bennet方程、Ozawa方程以及VFT方程對非晶合金的特征溫度進行了對比分析和擬合。結果顯示:非晶合金的各個特征溫度具有明顯的動力學效應，在實驗所用的升溫速率范圍(5～80 K/min)，這五個方程均能很好地描述非晶合金的特征溫度與升溫速率的關

3、系，由Kissinger方程計算得到的兩種非晶合金在玻璃轉變過程和晶化過程的表觀激活能數值要小于Augis&Bermet方程和Ozawa方程的計算結果。
　　利用實驗數據及擬合得到的相關方程繪制了Gd53Al24Co20Zr3和Zr55Al10Ni5Cu30塊體非晶合金的連續(xù)加熱相變圖，從各個方程的擬合結果，并結合在1K/min和120K/min加熱速率下的DSC結果來看，盡管在實驗所采用的升溫速率下，以上五個方程都可以很好地描述

4、各特征溫度隨升溫速率增加而增大的變化關系，但相比較而言，VFT方程可以更好地描述非晶合金的特征溫度與升溫速率的關系。
　　通過Doyle-Ozawa方法計算得出了Gd53Al24C020Zr3和Zr55Al10Ni5Cu30塊體非晶合金晶化體積分數與表觀晶化激活能之間的關系。結果表明:當晶化體積分數為25％左右時，對應的晶化激活能達到最大值，然后開始緩慢的下降，晶化體積分數超過90％以后，晶化激活能迅速降低，這時晶化變得十分容易。

5、最后利用描述固態(tài)轉變形核和長大過程的Johnson-Mehl-Avrami方程和Normal Grain Growth方程對實驗數據進行了擬合分析，得到了Gd53Al24Co20Zr3和Zr55Al10Ni5Cu30塊體非晶合金的晶化機制圖。
　　最后，本文還研究了強磁場下Zr46.75Ti8.25Cu7.5Ni10Be27.5和Zr55Al10Ni5Cu30塊體非晶合金的等溫晶化行為，并結合X射線衍射分析技術和差熱分析技術得出了