機械合金化制備鎂基非晶合金及其性能研究.pdf

1、本論文選擇MgNi、Mg<,2>Ni、：Mg<,45>Ni<,50>Ti<,5>、Mg<,45>Ni<,50>Al<,5>、Mg<,55>Ni<,35>Si<,10>和Mg<,65>Cu<,25>Gd<,10>這六種質(zhì)輕價廉或具有較大玻璃形成能力的合金體系作為研究對象，從原料單質(zhì)粉末開始，采用高能球磨工藝制得該合金的非晶粉末，再通過X射線衍射(XRD)、掃描電子顯微鏡(SEM)、熱分析(DSC)、電化學試驗等試驗手段研究了球磨制備非晶粉

2、末的工藝、非晶合金的熱力學性能及耐腐蝕性能。 本文首先綜述了鎂合金的優(yōu)點和應用情況以及鎂合金應用中攸待解決的問題，然后又介紹了近40年來金屬玻璃的發(fā)展歷史、研究進展；重點介紹了鎂基BMGs(大塊金屬玻璃)優(yōu)異的性能及其廣闊的應用前景；并概述了鎂基BMGs的研究進展；總結(jié)了鎂基BMGs的制備方法；根據(jù)當前鎂基BMGs的研究現(xiàn)狀提出了本論文的研究目的及意義。 本論文取得的主要研究成果如下： 研究了球磨工藝條件對球磨效

3、率的影響，探索出了球磨機的最佳工藝條件：轉(zhuǎn)速600轉(zhuǎn)/分鐘，球料比20:1。高能球磨能使粉末有效細化并合金化；球磨轉(zhuǎn)速越高，球料比越大，非晶形成所需時間越短，既非晶形成效率越高；球磨時間越長，非晶形成越充分，完全非晶后，再延長球磨時間，樣品仍維持非晶態(tài)；合金成分組成影響非晶形成最短時間；所有鎂合金粉末均是經(jīng)X射線衍射實驗檢驗，才確認為非晶態(tài)。 采用DSC實驗來獲取MgNi、Mg<,2>Ni、Mg<,45>Ni<,50>Ti<,5

4、>、Mg<,45>Ni<,50>Al<,5>、Mg<,55>Ni<,35>Si<,10>和Mg<,65>Cu<,25>Gd<,10>非晶粉末的熱力學數(shù)據(jù)，包括T<,x>，T<,g>和ΔT<,x>。并針對：Mg<,45>Ni<,50>Ti<,5>、Mg<,45>Ni<,50>Al<,5>、Mg<,55>Ni<,35>Si<,10>和Mg<,65>Cu<,25>Gd<,10>非晶粉末進行了不同加熱速率的DSC實驗，以進行動力學研究。發(fā)現(xiàn)四種

5、鎂基非晶合金的晶化反應都具有較顯著的動力學效應；Mg<,65>Cu<,25>Gd<,10>非晶合金的晶化對加熱速度的依賴大于玻璃轉(zhuǎn)變對加熱速度的依賴；其他三種合金的晶化對加熱速度有依賴；四種鎂基非晶合金的開始晶化及完全晶化的表觀激活能的從大到小的順序依次是Mg<,55>Ni<,35>Si<,10>、Mg<,45>Ni<,50>Al<,5>、Mg<,45>Ni<,50>Ti<,5>和Mg<,65>Cu<,25>Gd<,10>。說明它們的熱

6、穩(wěn)定性性由高到低依次是Mg<,55>Ni<,35>Si<,10>、Mg<,45>Ni<,50>Al<,5>、Mg4<,45>Ni<,50>Ti<,5>和Mg<,65>Cu<,25>Gd<,10>；Mg<,65>Cu<,25>Gd<,10>的動力學效應最好。 通過電化學實驗得到了Mg<,45>Ni<,50>Ti<,5>、Mg<,45>Ni<,50>Al<,5>和Mg<,55>Ni<,35>Si<,10>三種非晶粉末的腐蝕電位、線性