非晶态Fe-Si-B系合金的杨氏模量与类金属成分关系的探讨

本文根据作者新近提出的"双层单元结构模型",计算了模型中金属-类金属的有效成键数与类金属成分的关系,从而对由液态淬火制备的Fe-Si-B系非晶态合金的扬氏模量随类金属含量的增加而线性地增加,且添加类金属B比添加Si更为有效等重要实验结果,作出了较为合理的解释.并为进一步提高非晶合金的杨氏模量指明了探索的途径.     

非晶态Fe-B系合金晶化过程的微观机理探讨

根据新近从统计热力学的观点出发所提出的由液态淬火制备的非晶态金属—类金属合金的结构缺陷形成机制,并用"双层单元结构模型"具体描述了其中类金属原子的分布及其扩散机制.讨论了提高晶化温度的途径.     

非晶态Fe-Si-B系合金的临界厚度极大值与类金属成分关系的研究

本文根据作者新近提出的非晶态合金中的"双层单元结构模型",对于由液态淬火制备的非晶态Fe-Si-B系合金的临界厚度在类金属总成分约为25at%左右、B含量在14at%左右时出现极大值这一具有重要实际意义的结果,作出了相当合理的解释,并对非晶态合金的结构层次和形成机理进行了较为详细的分析和讨论.     

非晶态合金形成过程尺寸效应、合金化效应的模拟

用quantum Sutton-Chen 多体势对Ag₆Cu₄和CuNi液态金属凝固过程进行了分子动力学模拟研究, 在冷却速率为2×10¹² K/s时, 通过键型分析, 证实CuNi形成fcc晶体结构, 而Ag₆Cu₄则形成了非晶态结构. 其原因在于AgCu中原子半径之比(为1.130)较CuNi中原子半径之比(为1.025)大, 显示出原子的尺寸差别的确是非晶态合金形成的一个主要影响因素. 而对Ag_xCu_1-x在冷却速率为2×10¹² K/s凝固过程的模拟, 发现对应于二元相图深共晶成分处, 最容易得到非晶态合金, 证实了合金化效应对非晶态合金的形成倾向和稳定性的关键作用. 此外,采用键型指数法和原子成团类型指数法对微观结构组态变化的分析, 不仅能说明二十面体结构在非晶态合金形成和稳定性中所起的关键作用, 且有助于对液态金属的凝固过程、非晶态结构特征的进一步理解.     

电场作用下二元液态合金中溶质活度变化理论模型

通过对Cu-0.2%Al合金施加直流、交流和脉冲电场发现,Cu液中溶质Al的活度系数随电场强度的增加,呈不同程度的减小趋势.为了进一步研究溶质Al的活度减小的原因,对Al-5%Cu合金在熔融状态下进行了液态淬火.通过淬火后的金相组织观察发现,电场作用下液态金属的结构发生了明显的变化,溶质在合金溶液中的分布发生了沿某一个方向聚集的现象.从而揭示了电场作用下二元系合金中溶质活度变化的本质,并在此基础上建立了电场作用下二元系合金中溶质活度变化的理论模型.     

电场对Cu-Al合金活度及液态淬火组织的影响

通过对Cu-5Al合金施加直流、交流和脉冲电场，发现Cu液中溶质Al的活度系数随电场强度的增加，其趋势不同程度地减小。为研究溶质Al活度减小的原因，对合金在熔融状态下进行淬火。淬火后的金相组织观察表明，电场作用下溶质在合金溶液中沿某一个方向聚集，这为揭示活度的本质及活度在电场下变化的原因提供了可靠的证据，同时从另一个角度证明了液态金属中存在短程有序。     

Cu-Zr-Al三元非晶合金形成范围的热力学预测

用基于热力学观点的定量预测三元合金形成非晶成分范围的方法,对Cu-Zr-Al三元合金系形成非晶的成分范围进行了计算.该方法通过比较晶态固溶体的自由能和相应的非晶态的自由能来确定成分范围,在自由能的计算中,三元系的热力学数据由相应的3个二元系的热力学数据根据Toop模型外推得到,二元合金系的形成焓则通过Miedema理论的计算得出.结果表明,理论预测的形成非晶的成分范围与已有的实验结果符合得比较好.     

铁基非晶态合金的退火脆性

本文研究Fe_(80)B_(20-x)Si_x(x=6,8,10,12)非晶态合金的退火脆性规律,给出了合金成分原料纯度,薄带厚度以及薄带表面状态对非晶态合金退火脆性的影响。铁基非晶态合金在低温退火过程中已明显变脆。这种退火脆性是由非晶态合金亚稳特性决定的结构弛豫所致。     

二元合金Ni-Mo,Ni-Ti形成非晶态浓度范围确定

本文应用Miedema宏观原子模型,结合正规溶液模型,计算了Ni-Mo,Ni-Ti二元合金的非晶态及结晶态的Gibbs自由能,由此确立了这两种合金形成玻璃态的成分范围.     

一种新的滑动剪切技术测量Al-Cu合金的互扩散系数

液态金属扩散系数是液态金属最重要物理参量之一,也是金属材料设计与工业生产应用的必要参数.本文建立了一种新的测量液态金属互扩散系数的技术——滑动剪切技术,该技术避免了传统长管测量技术中升温过程的影响,能够显著地提高测量互扩散系数的精度.利用该技术测量了1023 K时Al70Cu30-Al90Cu10扩散偶的扩散系数,发现扩散系数在所研究的成分范围内呈现出有规律的成分依赖趋势.该结果为理解扩散的微观机制和其结构依赖关系提供了新的证据.     

NdFeB磁性材料化学镀非晶态Ni—W—P合金及其相转变行为

采用化学镀方法在NdFeB磁性材料表面施镀非晶态Ni—W—P合金,利用扫描电子显微镜（SEM）及X射线衍射仪对Ni—WP合金镀层的组织形貌、结构及其相转变行为进行了分析．结果表明,非晶态Ni—W—P合金镀层是由大量不同尺寸的颗粒状或胞状突起组成,随着热处理温度逐渐升高,镀层结构由非晶结构逐渐转变为晶态结构,非晶态Ni—W—P合金镀层的晶化转变温度范围为350～380℃．     

金属熔体中程有序结构的演化及其遗传性

通过X射线衍射分析,人们发现金属熔体中不仅存在短程有序结构,而且存在中程有序结构。早在20世纪60年代,Steeb在Mg-Sn合金熔体结构的衍射研究中发现,该合金熔体在较大的成分浓度范围内存在尺寸较大的类固体Mg_2Sn结构。但人们当时还没有中程有序的概念。Hoyer及其合作者在Au-Ge合金熔体的衍射实验研究中发现,在Au_(72)Ge_(28)合金中,当温度低于两合金熔点时,在衍射矢量为13.5nm~(-1)处,结构因子曲线上存在明显预峰,预峰强度随温度的增高而减小,当温度高于1273K时,预峰消失。他们认为,预峰的存在表明熔体中存在中程有序结构。结构因子第一峰前的预峰,是熔体中中程有序的表征,这一点已被广大相关研究者所共识,并已成为研究热点。山东大学材料液态结构及其遗传性教育部重点实验室是国内最早从事液态金属结构研究的单位,也是目前国内     

机械合金化法制备Co-Zr非晶软磁合金粉末的研究

研究了Co-Zr二元相图上4个共晶点成分配方Co90Zr10、Co53Zr47、Co35Zr65和Co21Zr79在球磨条件下的非晶态合金形成能力．分析结果表明，4种配方在一定的球磨时间内都能形成非晶态合金，非晶形成时间由短到长的合金组分依次为Co35Zr65、Co21Zr79、Co90Zr10和Co53Zr47，其中非晶形成能力最强的是Co35Zr65．作为选择非晶态合金成分的判据来说，对于机械合金化法(MA)法，Davies的共晶线准则比较合适．但若球磨时间继续延长，No．3特别是No．4样品球磨产物中出现明显的纳米微晶CoZr2金属间化合物．说明CoZr合金系随着w(Zr)的增加，金属问化合物形成能力增加，这与Co和Zr的晶体结构有关．球磨时间对非晶的形成有重要影响，球磨时间过长，使形成的非晶态合金反而向晶体转化．     

双层辉光离子Ni-Cr-Mo-Nb多元共渗

采用双层辉光离子渗金属技术在纯铁表面进行Ni-Cr-Mo-Nb多元共渗．结果表明：双层辉光离子Ni-Cr-Mo-Nb多元共渗可以在工业纯铁表面形成合金元素成分呈梯度分布镍基表面合金层．对双层辉光离子Ni-Cr-Mo-Nb多元共渗存在成分离析现象从合金元素的扩散原理探讨了其产生的机制．     

关于Mie理论移植问题的讨论

本基于非晶态金属cluster结构模型，对Mie理论作了相应的分析，将其引进具体的非晶电输运问题，并对非晶态合金紧邻晶化前电阻率极大峰理作了较深入的讨论，取得了比较好的效果。     

铜基非晶态钎料钎焊扩散机理研究

前言传统铜磷钎料因其熔点低、流动性好,具有自钎性以及价格低等优点而广泛应用于电子元器件、印刷电路板、表面组装元器件、微波等通信器件及真空器件等.但传统铜磷钎料由于含磷量高,钎料基体中含有大量的脆性化合物Cu3P,导致钎料在室温呈脆性,使其应用范围受到了限制.利用快速凝固技术制备的非晶态铜磷钎料是一种新型的钎焊材料,其合金内部的原子排列基本上保留液态金属的结构状态,这种结构特点使其具有许多优异的性能,并且可以解决传统铜磷钎料的室温脆性问题[1-2].     

关于Mie理论移植问题的讨论

本文基于非晶态金属cluster结构模型，对Mie理论作了相应的分析，将其引进具体的非晶电输运问题，并对非晶态合金紧邻晶化前电阻率极大峰的机理作了较深入的讨论，取得了比较好的效果．     

原子簇Ni4-mComB(m=0-3)的结构和性质DFT研究

根据非晶态合金的结构特点,选择系列原子簇模型Ni4-mComB(m=0-3)对Ni_Co_B非晶态合金用DFT方法进行高水平的量子化学计算,结果表明,在Ni_Co_B非晶态合金中,Co_B键强于Ni_B键,Co原子的引入及Co含量的变化对镍原子的电子结构有调变作用.     

原子簇Ni4-mComB(m=0-3)的结构和性质DFT研究

根据非晶态合金的结构特点,选择系列原子簇模型Ni4-mComB(m=0-3)对Ni_Co_B非晶态合金用DFT方法进行高水平的量子化学计算,结果表明,在Ni_Co_B非晶态合金中,Co_B键强于Ni_B键,Co原子的引入及Co含量的变化对镍原子的电子结构有调变作用.     

Fe-Al-Nd三元合金非晶形成成分范围的理论预测

用作者提出的基于晶态固溶体的自由能和相应的非晶态的过剩自由能比较定量预测三元合金形成非晶成分范围的方法,对Fe-Al-Nd三元合金系形成非晶的成分范围进行了计算,其理论预测的形成非晶的成分范围与已有的实验结果相符。