块体金属玻璃的物理时效——焓恢复研究

焓恢复是玻璃物理时效的一个重要特征,同时也是玻璃物理时效研究的常用方法之一．采用差热扫描热分析（DSC）的方法对Zr46.75Ti8.25Cu7．5Ni10—Be27.5大块金属玻璃的焓恢复进行系统的观测．DSC曲线上的亚玻璃转变温度瓦峰和“上颚突出”的演化表明块体金属玻璃的焓恢复具有典型性．对比分析研究发现自由体积模型本质上无法解释大块金属玻璃的焓恢复现象,而基于非线性和非指数性叠加的Hodge模型只能定性对焓恢复过程进行描述．结合块体金属玻璃的动力学研究结果对块体金属玻璃的焓恢复本质进行初步分析,认为块体金属玻璃的焓恢复是与其深过冷液体的动力学行为直接相关,进一步分析有待于进一步研究．研究显示大块金属玻璃是研究玻璃态物理时效问题的理想材料．深入认识金属玻璃中物理时效将有助于人们对玻璃本质的认识,同时也有助于人们有效使用和设计新型的大块金属玻璃．     

稀土基块体金属玻璃

稀土基块体金属玻璃表现出丰富的物理现象和奇特的物理性能,具有潜在的应用价值．中国科学院物理研究所在稀土基块体金属玻璃的合成及性能方面做了一系列的研究工作,希望能进一步丰富块体金属玻璃的研究内容,拓展块体金属玻璃的应用范围．主要介绍了近几年关于稀土基块体金属玻璃的研究进展,并对其应用前景进行了简单的分析．     

块体金属玻璃微磨削加工的温度场仿真

建立单颗磨粒微磨削的正交切削模型和玻璃金属的本构关系方程,采用有限元工艺仿真系统对块体金属玻璃进行微磨削加工的温度场仿真,从而得到块体金属玻璃在微磨削过程中的温度以及温度变化趋势,进而观察其磨削温度是否达到块体金属玻璃的玻璃转变温度.因此,对玻璃金属磨削加工过程的温度仿真可以有效预测非晶表面是否有晶化现象的发生.改变微磨削加工参数,对块体金属玻璃的各个磨削区的温度变化趋势进行观察.通过仿真实验发现,块体金属玻璃的最高磨削温度发生在磨粒前刀面与磨屑接触的区域,即第二变形区.     

金属玻璃

正金属玻璃(又称非晶合金)是1960年代初发明的新型高性能金属材料。金属玻璃的基本研究内容包括:(1)研制新的、具有特殊性能的金属玻璃体系,如:Al、Fe、Cu、Ti、Mg基等应用潜力大的金属玻璃体系,以及具有特殊功能特性的新体系;(2)发展块体金属玻璃的制备技术:金属玻璃的发展过程实际上是制备技术的发展过程,该领域的突破都是由新的制备技术带来的;(3)结构特征与表征方法:如何表征金属玻璃的结构特征是认识和建立其成分-结构-性能关系的瓶颈;     

金属玻璃微观结构与变形的关联性

金属玻璃,又称非晶合金,它是将高温下熔化的液体金属以极快的速度冷却,使金属原子来不及结晶,得到的固态合金是长程无序结构,没有晶态合金的晶粒、晶界存在。由于特殊的微观结构,使其具有高强度、高断裂韧性、高弹性极限和优异的耐腐蚀和软磁性能。但这种特殊的结构也导致了金属玻璃室温下拉伸塑性差、难以进行机械加工等问题,制约着其工业化大规模的生产和应用推广。本文整理了我们研究金属玻璃微观结构异质性的相关工作,探讨金属玻璃变形的演化过程和机理。分析微观结构异质性对金属玻璃变形过程中的剪切带形核、扩展和相互作用的影响,明确剪切带形成过程的结构信息,从而有效地控制剪切带软化程度,加深对金属玻璃变形过程中的原子团簇演变以及影响变形主要因素的认识,提高金属玻璃室温塑性变形能力。     

非晶态合金

非晶态金属与合金也称为“玻璃态金属”或“金属玻璃”。它和人们日常所见的玻璃有许多相似的特征。非晶态合金的原子排列是不规则的。玻璃的生产已有很长的历史。现在,人们不仅能生产晶莹夺目的玻璃器皿、工艺品和具有各种性能的光学玻璃,还可以制备显示出有受激发射、表现半导性和光导性、发生荧光和有选择地输运离子的各种玻璃。氧是玻璃的主要构成元素,它和     

铜锆基金属玻璃表面镍镀层的构筑及其对塑性的影响

通过对Cu46Zr46Al8金属玻璃进行镍电镀,不同厚度的镍镀层被施加于该金属玻璃侧面.研究发现,电镀时间和电流强度对镀层厚度和质量影响显著,当把电镀时间控制在3 h以内,电流强度在20 m A以下,镀层厚度随时间和电流强度呈线性增长趋势.随着电流强度的不断增大,电流效率逐步降低,当电流强度达到80 m A以上,电流对电镀速度的影响趋于饱和.不同厚度的镍镀层可以有效地提高金属玻璃的压缩塑性变形能力,其中200?m厚度的镍镀层可以把Cu46Zr46Al8金属玻璃的压缩塑性提高至9.5%.实验结果表明,镍电镀金属玻璃提供的侧面限制和保护,对金属玻璃的服役使用具有重要作用.     

Zr_(55)Cu_(35)Al_(10)金属玻璃中紧键结合团簇的定量表征

定量表征金属玻璃的原子结构是深入理解和解释金属玻璃独特的物理性能和力学性能的关键.本文通过铜模吸铸法制备了Zr55Cu35Al10大块金属玻璃圆棒状试样,并利用中子衍射获得试样的对分布函数,从而定量地定义了金属玻璃紧键合团簇模型中的紧键合团簇.还通过第一性原理分子动力学模拟对Zr55Cu35Al10大块金属玻璃局域原子结构进行模拟计算,从模拟得到的结构中提取了许多紧键合团簇,并通过团簇尺寸对其定量地表征.     

搜新吧

中国有了系列高性能"金属玻璃"经过多年攻关,我国科学家近年来在金属玻璃的制备和机理研究上获得一系列重大进展,并成功制备出用于卫星太阳能电池等伸展机构的非晶合金材料。非晶合金又称金属玻璃,由于其不同于晶体的特殊原子排列结构,表现出     

冷却速率对Zr55Cu30Ni5Al10金属玻璃自由体积的影响

通过水冷铜模吸铸法和单辊甩带法分别制备了Zr55Cu30Ni5Al10块体金属玻璃及其金属玻璃条带。利用差示扫描量热法（DSC）和正电子湮没寿命谱（PAS）测试,定性给出了不同冷却速率导致的金属玻璃中自由体积的含量变化。     

用铅锡合金粘结金属与玻璃

金属与玻璃的粘结技术,历来为人们所关注,并发明了各种各样的方法,如真空管气体密封用玻璃融着法。但粘结强度和耐久性等性能都不理想。关键是玻璃与金属粘结时,两者的热膨胀系数相差大,因此在玻璃内产生较大残余应力,易使玻璃破碎,为     

科研新突破 仪器大贡献

采用纳米材料在玻璃制造过程中生产表层薄膜而成功开发的新型节能镀膜玻璃具有国际先进水平.镀膜玻璃是在玻璃表面涂镀一层或多层金属、合金或金属化合物薄膜,以改变玻璃的光学性能,满足某种特定要求.镀膜玻璃按其功能主要分为低辐射镀膜玻璃和阳光控制镀膜玻璃,前者常用于寒冷地区的建筑物和汽车的抗霜冻玻璃;后者因对光有较高的反射和吸收,非常适用于光照时间长的炎热地区的建筑物门窗和幕墙.     

金属材料迎来非晶态时代

非晶态金属是科技领域最引人瞩目的新型金属.由于其硬度高.耐腐蚀、热耗少等性能.被誉为“本世纪的新材料”.非晶态金属的最大特点是原子的排列方式与普通金属不同.普通金属原子排列得井井有条.而非晶态金属的原子则像玻璃一样杂乱无章地散布着,又称为“玻璃金属”和“无定形金属”.     

玻璃态金属塑料

报道了Ce-,LaCe-,CaLi-,Yb-和Sr-基等系列块体金属玻璃,这些金属玻璃同时具有塑料和金属合金的性质,因此被命名为玻璃态金属塑料．玻璃态金属塑料具有非常低的玻璃转变温度（Tg≈25～150℃）和低的杨氏模量（约20—35GPa）．类似于玻璃态的塑料,金属塑料在过冷液相区表现出宏观、微观甚至纳米尺度的塑料一样的优异变形行为,它们可以在很低的温度下进行加工,如在热水中拉伸、压缩、弯曲和压印．室温下,金属塑料表现出金属特性,它们具有高的热和电导率、优异的力学性能以及其他独特的性质．金属塑料具有潜在的应用,同时是研究非晶态物理问题的一个很好的体系．     

Zr_(55)Al_(10)Ni_5Cu_(30)大块金属玻璃的晶化行为研究

分别在603 K、653 K、683 K、723 K、753 K、793 K和0.5 h、1 h、2 h、3 h、5 h的保温时间下对Zr55Al10Ni5Cu30大块金属玻璃进行了退火热处理.采用x射线衍射(XRD)法分析了退火后Zr55Al10Ni5Cu30大块金属玻璃的弛豫和晶化相析出的过程,计算了不同温度下结晶度和纳米晶粒尺寸的大小.通过差示扫描量热(DSC)法分析了Zr55Al10Ni5Cu30大块金属玻璃的热稳定性.Kjssinger曲线分析表明,Zr55Al10Ni5Cu30大块金属玻璃弛豫后晶化激活能高于其淬态的晶化激活能,退火温度对大块金属玻璃热稳定性有显著影响.     

硅藻土在磨料中的应用

作为磨料,硅藻土主要用作各种清洗剂和抛光剂,本文介绍国外专利中有关硅藻土在磨料方面的应用情况以及美国Johns-Manville公司生产的研磨剂用硅藻土的性能指标。一、热反射玻璃用清洗剂热反射玻璃上镀有反射太阳辐射能的钛等金属薄膜和金属氧化膜,用普通玻璃用清洗剂清洗时效果不够好,还容易引起金属氧化膜损     

喷瓷管道瓷层与金属的密着行为研究

采用火焰喷熔工艺在Q2 35金属管道表面喷熔耐蚀的玻璃釉料 ,对瓷层与金属的密着行为进行了研究。喷瓷层与金属的密着是热喷玻璃釉料熔体在基体表面上润湿、铺展和界面反应形成的。试验结果表明 ,热喷釉料在瓷层与金属界面上发生了一系列复杂的物理化学反应 ,形成了一个厚度约 5 0 μm的过渡层 ,铁、镍等元素在界面上发生富集。玻璃熔体侵蚀基体金属 ,溶解表面氧化物 ,在瓷层与金属界面上生成大量的氧化物结晶相。过渡层中岛状、块状的Fe-Ni合金以金属键与基体连接 ;玻璃相通过Fe—O和Si—O键与基体连接 ;玻璃熔体侵蚀基体表面 ,使其变得粗糙、凹凸不平 ,形成机械镶嵌连接。这 3方面共同作用形成了密着层 ,瓷层通过密着层与金属连接     

Zr50Cu50金属玻璃形成过程中自由体积与玻璃态转变温度关系的分子动力学模拟

利用分子动力学模拟了Zr50Cu50金属玻璃的形成过程,并获得了不同温度下合金的原子构型.借助金属玻璃中自由体积量等于金属玻璃与对应晶体的体积差理论提出一种自由体积湮没速度法,对Zr50Cu50金属玻璃形成过程中的临界玻璃态转变温度Tc以及热力学玻璃态转变温度Tg进行预测.用该方法确定出的Tc(969.5K)与利用模式耦合理论计算获得的Tc(978.4K)接近;Tg(731K)与利用平均原子体积随温度变化关系曲线确定的Tg(725K)相近.运用自由体积湮没速度法计算的Tc和Tg无需计算各温度下的原子扩散系数,节省了计算时间.     

`Pd40Ni10Cu20P20块状金属玻璃的高压相变

利用日本同步辐射装置研究了高温高压下Pd₄₀Ni₁₀Cu₂₀P₂₀ 块状金属玻璃的非晶-晶化转变. 在10 GPa的压力条件下加热该金属玻璃, 实时观察到了非晶-晶化-非晶的相变规律. 在7 GPa 和同样的温度条件下, Pd₄₀Ni₁₀Cu₂₀P₂₀金属玻璃仅存在非晶-晶化这样不可逆相变. 将该金属玻璃在7 GPa的压力条件下加热到熔化温度, 然后淬火到室温, 发现淬火后获得的晶化相与加热金属玻璃得到的 晶化相完全不同. 表明该金属玻璃在不同的压力条件下存在着不同的晶化机制.     

金属栅格和透明导电膜混合结构的设计及电磁屏蔽效能分析

为了实现可视化的电磁屏蔽,提出了一种金属栅格和透明导电薄膜混合的平面屏蔽结构.该屏蔽结构由金属栅格、透明导电膜和玻璃组成.金属栅格屏蔽层栅格边长为4 mm,具有良好的可视性.在金属栅格与玻璃之间引入一层透明导电薄膜结构,使透过的电磁波能够在导电膜与金属栅格之间进行多次反射和吸收,从而提高了其电磁屏蔽效能.该结构可应用于...