新型高起始磁导率低矫顽力低铁损铁基微晶合金

众所周知,在近零磁致伸缩的Co基非晶合金中,可获得10~4数量的高起始磁导率μ_i和不大于0.8A/m的低矫顽力H_c。由于Co的价格昂贵,人们自然期望能在Fe基非晶合金中获得上述数量级的μ_i和H_c。若能做到这一点,将会使非晶合金更能充分发挥其优良特性,使其应用前景更加美好。     

高强度与高塑性兼备的非晶合金

据国家自然科学基金委员会2007年8月21日报道，中国科学院物理研究所汪卫华研究组近来在非晶态合金材料的塑性变形方面开展了一系列研究工作。相关工作发表在Science和Physics Review Letter上。     

非晶合金塑性研究的新进展

大块非晶合金（或大块金属玻璃）由于其独特的结构具有许多优异的力学性能,如高强度和硬度、耐磨、抗疲劳等。由于大块非晶合金的塑性高度局域在～20nm的剪切带中,造成大块非晶合金材料的结构软化,从而导致脆性断裂。脆性严重限制大块非晶合金作为工程材料的广泛应用。如何克服大块非品合金材料的脆性,一直是该领域的羲要研究方向。目前主要采用的是复合方法,即在大块非晶合金中复合第二相如纳米颗粒、枝晶相等,     

非晶合金在低地球轨道环境中的服役性能研究进展

随着人类航天技术的进步,对航天材料也提出了越来越高的要求,非晶合金(metallic glass, MG)由于其长程无序的特殊结构,有应用于低地球轨道(low earth orbit, LEO)上的巨大潜力。文章介绍了LEO中存在的导致材料失效的主要因素及其产生机制和作用机制,以及航天领域常用的材料种类及其特点;阐述了MG的发展历史、特点及应用前景;分别总结了MG在原子氧、热循环和空间辐照这些不利因素下的结构稳定性和性能稳定性,并以此来评价MG应用于LEO中的可行性;最后展望了未来MG在LEO环境中稳定性的研究方向。     

大块非晶合金的研究进展

本文介绍了大块非晶合金研究领域里一些最新进展 ,综述了大块非晶合金的形成机制、制备方法及其优异的性能和应用前景     

Zr-Ti系高熵非晶合金研究进展

高熵非晶合金是指由5种及5种以上元素(近)等原子比组成,符合无序致密堆积的结构特点,且在非晶形成过程中满足热力学、动力学及结构条件的合金.高熵非晶合金兼具高熵合金的成分特征和非晶合金的结构特征,具有优异的综合性能,有作为结构功能材料的潜力.本文以Zr-Ti系高熵非晶合金为例阐述其发展现状,首先总结高熵非晶合金的成分设计思路和晶化行为,然后介绍高熵非晶合金的力学、耐磨、耐腐蚀、热氧化、热塑性成形等性能,最后展望高熵非晶合金的发展前景与前沿研究方向.     

铝基合金超厚带非晶的形成

报道了通过熔甩工艺得到厚度为140 mm的新型Al-Ni-La-Ce-Pr-Nd超厚带非晶, 非晶条带厚度是同期国际报道(非晶条带最大厚度为65 mm)的两倍多, 并探讨了La, Ce, Pr和Nd对铝基合金非晶形成能力的影响. 利用非等温差式扫描量热(DSC)分析方法研究了Al-Ni-La-Ce-Pr-Nd非晶合金的晶化行为, 并用Kissinger方程计算了其晶化表观激活能.     

非晶合金的超声制造与成型

超声波是一种频率高于20 kHz的声波,以其方向性好、穿透能力强、传递声学能量较高而被广泛用于焊接、清洁、检测、测距、消毒等。对于具有无序结构的金属玻璃(非晶合金)而言,其可视为被冰封的液体,而超声波的施加将在一定程度上使其迅速解冻从而软化。正是因为这一特性,在超声波的作用下制造金属玻璃并对其进行冲裁、成型等,是一种低成本、高效率制造金属玻璃材料的方法。     

Ni对FeNiBPNb非晶合金非晶形成能力及软磁性能的影响

研究了Ni元素对(Fe1-xNix)75.5B14.5P7Nb3(x=0～0.6)系合金非晶形成能力及其软磁性能的影响.结果表明,添加Ni能有效地提高该合金系过冷液相区的稳定性,并使其更接近共晶点,非晶形成能力和软磁性能明显提高.随着Ni含量的增加,过冷液相区从49增加到75K,约化玻璃转变温度从0.540增加到0.594,γ参数从0.373增加到0.405.当Ni含量为0.5和0.6时,采用铜模铸造法成功制备了直径为1mm的块体非晶.该非晶合金系具有优异的软磁性能,其饱和磁感应强度为0.37～1.20T,矫顽力为1.4～3.3A/m,在1kHz频率时的有效磁导率为13100～20900,为开发新型FeNi基软磁块体非晶合金提供了良好的前景.     

Ce基大块非晶合金在纳米压入过程中的变形行为

利用纳米压入技术研究了Ce基大块非晶合金的变形行为, 以及加载速率对塑性变形行为的影响规律. 结果表明, Ce基大块非晶合金在纳米压入过程中表现出的变形行为与其他体系大块非晶有显著差别. Ce₆₀Al₁₅Cu<>sub10Ni₁₅合金在低加载速率下为连续的塑性变形, 在高加载速率下表现出显著的锯齿流变特征; 而Ce₆₅Al₁₀Cu₁₀Ni₁₀Nb₅合金, 在所研究的加载速率范围内均为连续的塑性变形. 但是, 这两种合金都出现了室温蠕变现象. 另外, 探讨了Ce基大块非晶合金的反常塑性变形行为的产生机理.     

Ce基大块非晶合金在纳米压人过程中的变形行为

利用纳米压入技术研究了Ce基大块非晶合金的变形行为,以及加载速率对塑性变形行为的影响规律.结果表明,Ce基大块非晶合金在纳米压入过程中表现出的变形行为与其他体系大块非晶有显著差别.Ce60Al15Cu10Ni15合金在低加载速率下为连续的塑性变形,在高加载速率下表现出显著的锯齿流变特征;而Ce65Al10Cu10Ni10Nb5合金,在所研究的加载速率范围内均为连续的塑性变形．但是,这两种合金都出现了室温蠕变现象．另外,探讨了Ce基大块非晶合金的反常塑性变形行为的产生机理．     

由二次Doppler效应确定非晶合金的Debye温度

一、引言 固体中原子间相互作用使原子围绕平衡位置振动并形成各种模式的波,Debye从连续介质中的弹性波考虑分析了晶格振动的能量,从而得到了固体比热的公式。Debye理论中的特征温度——Debye温度θ_D是标志固体中原子间结合强弱的物理量,对研究晶格动力学是有意义的。一般可以从两个方法求θ_D:1)测定固体比热随温度变化的规律,按Debye比热     

激波作用下非晶合金的晶化理论研究

在实验中观察到，在激波作用下非晶合金晶化成纳米晶体。本文试图对这一现象给出初步的理论上的解释。非晶合金内部微观不均匀，分布着大量微小有序原子集团（ｃｌｕｓｔｅｒ）和位错。在激波作用下，位错运动，而ｃｌｕｓｔｅｒ阻碍激波的传播，使位错堆积于ｃｌｕｓｔｅｒ周围。激波与ｃｌｕｓｔｅｒ周围局域应力场相互作用使得ｃｌｕｓｔｅｒ旋转，而ｃｌｕｓｔｅｒ周围的高应力应变能使类液区（ｉｎｔｅｒｃｌｕｓｔｅｒ）原子切变沉积于ｃｌｕｓｔｅｒ上，ｃｌｕｓｔｅｒ长大成为微晶，非晶合金晶化。     

高压下大块Pd-Ni-P非晶合金的形成

非晶合金的制备已有多年的历史,发展了多种实验技术,包括液相淬火、气相沉积等。这些方法制备的非晶合金均为薄带、微粉或薄膜,而得不到三维尺度的非晶合金材料。 基于生核理论及一些新实验技术的发展,使得大块非晶合金的制备成为可能。如落管的无容器条件、助熔剂的特殊工艺,均获得了毫米级以上的块状非晶。这是因为对一些低均     

大激活熵是触发非晶合金记忆效应的关键

非晶/玻璃等非平衡态材料在能量驱动下会逐渐“老化”（ageing）,体积和能量状态逐渐降低,这是非平衡态材料的本征特征之一。不同于“老化”的自然演化规律,记忆效应是指非晶合金经历先低温再高温两步退火时,焓或体积会先增加而后降低至平衡态。如果材料或体系达到热平衡态,初态和历史的记忆将被彻底遗忘。半个世纪以来,人们对记忆效应的理解局限于诸如Tool-Narayanaswamy-Moynihan（TNM）模型等唯象层面,对其物理起源仍不清楚。通过研究非晶合金在单步和两步退火中的弛豫规律,发现非晶合金中存在从β弛豫向α弛豫的等温转变现象,并进一步发现大激活熵是触发记忆效应的关键。这些结果对理解玻璃等非平衡态材料的物理本质和精准调控其性能具有重要意义。     

Er-Al-Co 块体非晶合金的磁热效应

利用水冷铜模铸造法制备了一系列不同成分的Er-Al-Co 三元块体非晶合金, 研究了该系列合金的非晶形成能力和磁热效应. 结果表明, 在磁场诱发下, 该系列非晶合金在9 K 左右发生了顺磁-铁磁性二级磁性转变. 由于具有较高的有效磁子数, 该系列非晶合金具有优异的磁热效应, 其中Er₅₆Al₂₄Co₂₀ 非晶合金最大磁熵变和磁致冷能力分别为16.06 J kg^-1 K^-1和465.7J kg^-1, 是氢液化区有竞争力的磁致冷候选材料.     

重力对ZrTiCuNiBe合金非晶形成能力的影响

利用Bridgman定向凝固装置,在不同提拉速度下,研究了重力对Zr41Ti14Cu12.5Ni10Be22.5大块非晶形成合金的凝固及非晶形成能力的影响,通过改变重力场与凝固方向（固液界面移动方向）的相对关系,发现重力对合金的晶化相组分、过冷度和非晶形成能力有很大影响,从重力诱发对流角度讨论了这一差异,该研究有助于认识大块非晶的形成机理。     

重力对ZrTiCuNiBe大块非晶形成合金定向凝固组织的影响

以ＺｒＴｉＣｕＮｉＢｅ大块非晶形成合金为研究对象,利用定向凝固装置,进行了不同重力场方向下合金的定向凝固实验,利用Ｘ射线衍射仪分析了初生相组成,并通过金相显微镜观察了凝固组织形貌。研究发现,当凝固方向与重力场取向相同时,凝固组织主要为大量共晶相＋少量针状初生相,当凝固方向与重力场取向相反时,针状初生相多而粗大。     

Cu_(83.3-x)Ni_xP_(16.7)非晶合金的重熔平衡相

快速凝固所赋予cu-P基非晶态合金的优良韧性及化学成分均匀性使得其具备作中温钎料的潜力,从而引起广泛注意。在近期工作中,我们对cu-Ni-P三元合金的非晶形成能力,形成区域及热稳定性作了初步的探讨。同时,人们对处于介稳态的cu-Ni-P非晶合金在向热力学稳定态转变的晶化过程中所呈现出复杂的晶化相及晶化特征作了相应的研究。然而,作为一种焊接工程材料,其重熔后焊接状态的平衡相类型及其含量将对钎料的焊接性能以及焊接组织的力学和物理性能产生重要的影响。但迄今这方面尚缺乏必要的工作。本文在     

离子注入前后的FeBSiC非晶合金的穆斯堡尔效应的研究

一、引言 离子注入技术是近年来发展起来的一种新技术,在六十年代开始在半导体器件生产中应用。到目前为止离子注入技术已迅速地扩大应用到固体物理和材料科学等许多领域。但是目前利用此技术对非晶合金材料的研究工作还不是很多。