金属-类金属非晶态合金的结构与密度

一、前言 非晶态合金的密度与合金中原子排列的结构有直接关系,它是检验非晶态结构模型是否符合实际的主要标准之一,同时在计算磁性参数、弹性参数和比强度等参数时也需要知道密度的数据。因为目前对非晶态的结构还不十分清楚,所以只能从实验上测量密度,还没有理论公式计算密度,对实验上测出的密度数据也无法判断它的合理性和准确程度。 本工作应用菱面体单元模型,对Pd、Ni、Co、Fe基金属一类金属非晶态合金的配位     

非晶态合金的双层单元结构模型

由于非晶态合金的各种物理化学性能都与微观结构有关,而目前的实验手段尚不能完全确定其微观结构,为要深入研究结构与性能的关系,就必须借助于理想化模型,为此,本文在Bernal、Finney等人工作的基础上,对于由液态淬火制备的非晶态合金,提出可用双层单元结构模型来描述,并用此模型导出非晶态合金中类金属成分范围的上限约为30.47 at％,与已有实验结果甚为相符,又用此模型合理地解释了非晶态Fe-Si-B系合金中Tc极大值出现在类金属总成分约为25 at％左右等重要实验结果。     

Pd35Zr65非晶态合金储氢能力的讨论

实践证明,成分为Pd_(35)Zr_(65)的非晶态合金具有很强的储氢(或氘)能力,但氢原子在合金中如何分布以及最大储氢量等问题还不够清楚,本文应用菱面体单元结构讨论非晶态合金中氢原子可能存在的位置以及其最大储氢量。     

镍基非晶态合金超细微粒催化剂的表面状态和催化性能

近年来,采用化学还原方法已制备出多种成分的过渡金属(Fe,Co,Ni)一类金属(B,P)非晶态合金超细微粒.这类材料由于兼具非晶合金和超细微粒的特点,可望成为一种新型催化剂材料.目前在非晶态合金超细微粒的制备和基本物性的研究方面已取得重大进展,但对其催化性能的研究还很少.本工作用化学还原方法制得镍基非晶态合金超细微粒,应用TEM,XRD,XPS,表面积测试和乙烯加氢反应评价等物理化学手段研究了B,P的加入对镍基非晶态合金超细微粒表面状态和催化性能的影响,以揭示类金属B,P的作用,为深入研究非晶态合金超细微粒表面结构与催化性能之间的关系提供基本信息.     

类金属含量对非晶合金形成能力的影响

由于非晶态合金具有许多优异的物理性能和化学性能,在材料科学领域内,受到科学家们越来越多的关注。尤其是对有重要发展前途的铁族金属(Fe、Co、Ni)-类金属非晶态软磁合金,已开展了相当广泛的实验研究。但对其非晶形成能力与类金属含量的关系的微观机理尚不够清楚。为此,本文试图从作者新近提出的“双层单元结构模型”出发,在文献[1,2]的基础上,进一步深入分析其“双层组合单元”的结构层次,探讨其类金属原子在模型中的具体分布,并从化学短程序键合强弱的观点,导出在金属-类金属三元系非晶合金中:当类金属总含量为     

金属科学研究工作的一些动向

金属与合金的用途主要是由性能来决定的,而影响性能的因素首先是它们的成分和结构。因此,研究成分、结构和性能变化之间的关系,寻找导致这种变化的科学原理或规律,以指导金属材料质量的提高和合金品种的发展,是金属科学工作者长期以来的努力目标。     

非晶态金属形成过程中微观结构转变特性的模拟研究

众所周知,由液态急冷而成的非晶态金属具有许多优良的宏观性能,主要是由其特殊的微观结构组态决定的.因而对其非晶形成过程进行跟踪研究,以弄清其微观结构组态的变化特性,对于深入理解其结构与性能的关系,将具有重要的理论和实践意义.然而,在目前的实验条件下,要实现跟踪研究是难以完成的.随着计算机技术的飞速发展,已有可能将分子动力学方法运用于对液态金属的微观结构组态的瞬变过程进行物理图象十分清晰的模拟研究,并已取得了许多重要的研究成果.     

非晶态Fe_(86)Co_4Zr_(10)因瓦合金的声子谱软化

Endoh等人曾用非弹性中子散射实验方法系统地研究了铁基晶态因互合金的声子色散曲线与温度的关系,结果表明,低频声学模式在磁相变温度以下变软.这种与温度有关的声子软化现象与用超声波法测得的弹性软化是一致的.已知某些铁基非晶态合金也显示出因互效应.这些具有长程无序结构非晶态因瓦合金是否会表现出类似的声子软化现象显然是     

金属玻璃

有那么一种材料,结构很象玻璃,而成分主要是金属,这就是所谓非晶态合金,又名“金属玻璃”。初看上去,这种玻璃与大家熟知的硅酸盐玻璃没有什么相似之处,例如,它们中的大多数不是脆性的,且不为可见光所透射。可是,就其微观结构而言,它们明     

无序材料中的待解之谜——金属玻璃研究进展

金属玻璃是1960 年被发明的新材料,多年以来被各国科学家广泛而深入地研究。与相应的晶态合金相比,这种材料展现出非常独特的力学与物理性能,使之在多个领域都有广阔的应用前景。同时,金属玻璃作为结构无序材料中一类相对简单的代表体系,是研究非晶态物理的一个比较理想的材料模型。解决金属玻璃中的基本科学问题,比如它的结构表征、形变机理、玻璃转变、玻璃形成能力等,不仅可以促进金属玻璃本身的应用,而且也将推动整个凝聚态物理学的发展。     

一种新的金属玻璃Mo_(70)Ge_(20)B_(10)

非晶态过渡金属超导体的Collver-Hammond曲线,到目前为止仍是一个未被充分解释的问题,获得这条曲线的实验工作是基于研究电子束蒸发薄膜的超导体临界温度而得到的。这些膜有很多是在冷底板上制取的,其中有些在室温下已全部晶化,同时,薄膜样品又给一些物理测量带来了困难,如比热测量,因此获得大块的非晶态过渡金属及其合金是研究非晶态过渡金属的很重要的内容。通常获得大块非晶态样品都采用超高速液相淬火的方法,用这种方法,已经制备出了几个在室温下稳定的非晶态过渡金属合金,亦称金属玻璃,对于金属Mo及其合金只有加入类金属,才有希望得到这种室温稳定的金属玻璃。在此之前,有人制备出了     

液态亚共晶铝铁合金结构因子的预峰

利用θ θ液态金属X射线衍射仪 ,研究了 6 75℃时Al_1 1 ?(质量分数 ,下同 )合金的熔体结构及其与熔体热历史的关系 ,并用纯铝作对比研究 .结果表明 ,未过热铝铁合金熔体的结构因子的小角部分出现预峰 ,高温过热后预峰消失 ;而纯铝熔体的结构因子在过热前后基本不变 ,也未出现预峰 .预峰的出现是液体中存在中程序的标志 ,预峰直接对应于Fe_Fe原子在中程序尺度上的关联 .以晶体结构作为一级近似 ,就可以构造一个液体结构模型 .基本的单元是一个体心立方 ,8个Al原子位于它的顶点上 ,一个Fe原子占据它的中心 .这样的单元沿着体对角线方向平移一个对角线的距离 ,能够满足预峰对Fe_Fe原子间距的要求 ,并给出一个类DO3 结构 .再将单元之间的空隙用铝的类fcc晶胞填充 ,那么整个实体的成分约为Al7Fe ,与由快速凝固所得的亚稳相Al6Fe的成分相近 .可以推测在液体亚共晶铝铁合金中存在成分近似Al6Fe的原子团簇     

生产梯度材料的双流浇注连续铸造方法

提出了一种双流浇注连续铸造的方法 ,用来生产合金成分随铸件截面连续梯度变化的结构材料 .该方法与传统连续铸造不同的是从两个中间包中同时浇注不同成分的两种金属液体 ,通过确保浇注时的物质和热量的稳态传输和结晶区的顺序凝固来实现铸件截面的成分连续梯度分布 .采用双流浇注半连续铸造方式对Al Si和Al Cu合金系进行了Al/AlSi,AlSi/Al和AlCu/Al3个系列的初步实验 ,通过调整铸造工艺参数 ,得到了合金成分随铸件截面连续梯度变化的合金 .试样的洛氏硬度、显微组织和成分分布有较好的对应关系 .该方法工艺过程简单 ,生产成本较低 ,有较好的开发前景 ,为解决材料在服役环境中不同部位要求不同性能这类问题提供了新的途径 ,为合金设计开辟了广阔的空间 .     

生产梯度材料的双流浇注连续铸造方法

提出了一种双流浇注连续铸造的方法 ,用来生产合金成分随铸件截面连续梯度变化的结构材料 .该方法与传统连续铸造不同的是从两个中间包中同时浇注不同成分的两种金属液体 ,通过确保浇注时的物质和热量的稳态传输和结晶区的顺序凝固来实现铸件截面的成分连续梯度分布 .采用双流浇注半连续铸造方式对Al Si和Al Cu合金系进行了Al/AlSi,AlSi/Al和AlCu/Al3个系列的初步实验 ,通过调整铸造工艺参数 ,得到了合金成分随铸件截面连续梯度变化的合金 .试样的洛氏硬度、显微组织和成分分布有较好的对应关系 .该方法工艺过程简单 ,生产成本较低 ,有较好的开发前景 ,为解决材料在服役环境中不同部位要求不同性能这类问题提供了新的途径 ,为合金设计开辟了广阔的空间 .     

关于Ga的非晶态结构转变过程的模拟研究

关于由液态淬火制备的非晶态金属和合金结构转变微观过程的研究,一直是材料科学家十分关注的问题。但是,由于当前实验技术条件的限制,对于这样一种急冷过程,是很难用仪器进行精确测定的。然而,新近发展起来的分子动力学计算机模拟研究,对此却是一种非常有用的工具。本文以纯Ga为例,用500个Ga原子模拟其由熔态→过冷液态→非晶态的转变过程,观察其原子结构组态的变化,发现其微观结构有二个显著的特点:(1)与通常的液态及非晶态金属相反,随着温度的下降,与二十面体结构相关联的1551键数目愈来愈少,最后只有约百分之一了。(2)与此同时,与面心立方、六角密集结构相关联的1421,1422和1431键数目     

超细Ni-B非晶态合金的退火晶化及其催化性能

采用Ｘ射线吸收精细结构（ＸＡＦＳ）、Ｘ射线衍射（ＸＲＤ）、差热分析（ＤＴＡ）３种方法研究化学还原法制备的ＮｉＢ超细非超细非晶态合金在退火过程中的结构变化及结构与催化性能的关系。ＸＥＤ和ＸＡＦＳ结果表明,ＮｉＢ超细非晶态合金的退火晶化过程分两步进行,在３２５℃的退火温度下,ＮｉＢ超细非晶态合金晶化生成纳米晶Ｎｉ３Ｂ亚稳物相;在３８０℃或更高的退火温度下。绝大部分Ｎｉ３Ｂ进一步晶化分解生成金属Ｎｉ物相     

二种非晶合金在流体静高压下的电阻率

非晶态铁磁性合金不仅磁性优良,而且电阻率比同组分晶态合金高1—2个数量级.它取代硅钢片等制成变压器铁芯使铁损减少3/4,并提高工作频率,已在美、日、德、法等国广泛应用.然而非晶态合金的导电性理论至今仍很不完善,有较大局限性.(1)推广的 Ziman 理论可解释在任意温度简单金属(d 壳层全空或全满的金属)玻璃的电阻特性,却不能解释非简单金属(含过渡金属和稀土元素)玻璃的电导输运特性.因为后     

金属缓蚀机理的量子化学研究现状与展望

本文概述了金属缓蚀剂的电子结构与缓蚀性能的关系,以及缓蚀剂-金属界面体系的量子化学研究状况,并对这一领域的发展作了展望.     

合金化对Fe-Al金属间化合物价电子结构的影响

材料的显微结构与其原子杂化状态的价电子结构密切相关,这是材料的成分、结构和性能之间的本质反映。本文依据文献[1]所提供的计算方法,就Mo,Ti,Mn,Cu,Si,Ce对Fe_3Al合金价电子结构的影响进行了计算分析和研究,以期探索合金元素对Fe_3Al材料键络强度的影响。     

块体金属玻璃过冷液相的高热稳定性与非晶形成能力的原子机制

过去几十年里,从原子尺度理解块体金属玻璃形成过冷液相特性与微结构的关系吸引了材料学家和凝聚态物理学家极大的关注,是此类先进工程金属材料得到实际开发应用的关键之所在。本文综述了前期有关块体金属玻璃有序原子团簇结构随热处理或微量元素添加,演化及其对过冷液相热稳定性、晶化行为和玻璃形成能力影响的研究成果;并聚焦在块体金属玻璃过冷液相中的两类不同原子团簇,即类二十面体原子团簇和类晶体原子团簇。这两类原子团簇的共同存在是块体金属玻璃高热稳定性和纳米晶化的重要因素。通过微合金可以调控过冷金属液相中原子团簇的结构和体积分数,从而进一步推进它们的实际工程或功能性运用。