Zr-Al-Ni-Cu-Ag非晶合金晶化的電子顯微研究.pdf

1、本文應(yīng)用透射電子顯微鏡(TEM)與示差掃描量熱分析(DSC)等實驗手段系統(tǒng)研究了Zr<,69.5>Al<,7.5>Ni<,11>Cu<,12>、Zr<,65>Al<,7.5>NiloCu<,17.5-x>Ag<,x>(x=0、5、10、17.5，at％)系列非晶合金的玻璃轉(zhuǎn)變、晶化過程以及相應(yīng)的熱力學(xué)性質(zhì)。利用DSC對合金的玻璃轉(zhuǎn)變及晶化過程實時監(jiān)控，在不同階段隨爐退火后對熱處理樣品進行X射線衍射與TEM分析，觀察其不同階段的微觀結(jié)構(gòu)變

2、化，揭示其晶化特征。 結(jié)果發(fā)現(xiàn)添加不同量的Ag元素替代Cu元素后對非晶合金的顯微結(jié)構(gòu)、熱穩(wěn)定性、晶化行為、顯微硬度、初期晶化相均有影響，Ag的適量添加有助于提高非晶合金的形成能力，但超過一定比例后反而會降低合金的非晶形成能力。利用高分辨電子顯微分析手段，在不同成分非晶樣品的非晶態(tài)與玻璃態(tài)均觀察到類似二十面體結(jié)構(gòu)的局部有序。 與以往報道結(jié)果不同，本研究發(fā)現(xiàn)Zr<,65>Al<,7.5>Ni<,10>Cu<,12.5>Ag<

3、,5>合金的晶化過程分為三段，初期晶化相為二十面體準(zhǔn)晶I相，在I相與非晶基體之間沒有明顯的成分差異，準(zhǔn)晶相相比于非晶基體略富Zr貧Cu；初期二十面體準(zhǔn)晶相形核密度高、生長迅速，通過消耗非晶緊密堆積生長，晶化第一階段結(jié)束后仍有非晶殘余，晶化中期對應(yīng)的正是第一階段殘余非晶的晶化。第三晶化階段生成穩(wěn)定晶體相。該成分樣品在玻璃溫度區(qū)間臨近晶化溫度的690K隨爐退火后，在電子束輻照下會發(fā)生晶化，可獲得在非晶基體上均勻彌散納米晶的納米結(jié)構(gòu)材料。