Laves相Mg(Cu-,1-x-Al-,x-)-,2-的熱壓燒結(jié)及其性能研究.pdf

1、本文深入地研究Cl5結(jié)構Laves相Mg（Cu1—xAlx）2（0≤x≤0．35）的熱壓燒結(jié)、微觀結(jié)構及其性能，重點探討加入Al后對Laves相微觀結(jié)構及性能的影響，并運用晶體學、合金電子等理論探討合金化對Laves相性能影響的本質(zhì)。主要內(nèi)容如下： 1．采用機械活化+真空燒結(jié)法制備Laves相Mg（Cu1—xAlx）2。添加Al元素后，晶體結(jié)構并不改變，主相為Cl5結(jié)構（MgCu2型）Laves相；隨著Al含量的增加，晶格常數(shù)呈

2、增大趨勢，整個XRD衍射峰向低角偏移量增大，致密度提高。 2．采用機械活化+熱壓燒結(jié)及退火處理制備Cl5結(jié)構Laves相Mg（Cu1—xAlx）2。添加Al元素后，晶體結(jié)構沒有改變，Al原子占據(jù)了Cu原子位置。隨著Al含量的增加，晶格常數(shù)逐漸增大，衍射峰依次向低角偏移；晶格畸變和晶粒尺寸隨之增大。隨著Al含量的增加，Laves相Mg（Cu1—xAlx）2的硬度和楊氏模量依次提高，致密度也依次提高；抗壓強度為先增加后減小，在x=0

3、．25時抗壓強度最大。Laves相Mg（Cu1—xAlx）2斷口形貌宏觀均表現(xiàn)為解理脆性斷裂，隨著Al含量的增加，微觀斷口形貌從解理斷口→解理+準解理斷口→準解理斷口；隨之會出現(xiàn)一些撕裂棱，韌性有所改善。但添加Al元素后耐蝕性能相對較差。 3．合金化對Laves相的影響。1）從熱力學形成焓的角度，理解原子半徑比對Laves相形成和穩(wěn)定性的影響。添加Al元素后，等價原子半徑比靠近理想原子半徑比1．225，熔點升高、穩(wěn)定性提高。2）

4、從晶體學的角度，可知合金化對Laves相結(jié)合鍵的狀態(tài)有影響。C15結(jié)構Laves相中共價鍵對其力學性能起主要作用。添加Al元素后，Cu—Al間形成共價鍵鍵能比Cu—Cu間鍵能大，性能有一定程度的提高。3）從合金電子理論角度探討Laves相的電子結(jié)構，研究其電子結(jié)構和力學性能之間的關系。在電子密度分布圖上Cu—Cu原子間形成方向性很強的共價鍵，其鍵能遠大于Mg—Cu間結(jié)合鍵鍵能。添加的Al替代了Cu位置，Cu—Al間鍵能大于Cu—Cu間鍵