一、注入Mo在Zr_(57)Nb_5Cu_(15.4)Ni)(12.6)Al_(10)非晶合金中的扩散(论文文献综述)
褚月鑫[1](2021)在《不同能量状态的块体非晶合金多轴应力作用下变形行为》文中研究说明块体非晶合金具有高强度、高硬度、大弹性应变极限等优异的力学性能,是一种极具应用前景的先进金属材料,但室温脆性问题却严重制约了其广泛应用。作为一种亚稳态物质,非晶合金内部的能量状态与其力学性能有着直接关联。最近的研究发现深冷循环处理法可以调控其结构不均匀性以达到改善其室温塑性。但目前针对该方向仍缺少足够的实验数据与机制研究,主要原因是缺乏精确表征非晶微观结构的实验手段和完善的理论模型。微纳米压痕技术由于具有极高的载荷和位移分辨率,可作为一种纳米尺度下的结构探针用于表征非晶合金内部流变单元和结构不均匀性。鉴于此,本文采用氢氩等离子电弧熔炼法制备了铸态Zr55Cu30Al10Ni5(Ro-Zr55)、铸态Zr57Cu15.4Ni12.6Al10Ni5(Zr57)、置氢态Zr55Cu30Al10Ni5(H-Zr55)和置氢态Zr57Cu15.4Ni12.6Al10Ni5(H-Zr57)四种典型块体非晶合金,利用深冷循环法对其能量状态进行调控,通过纳米压痕技术、热分析法、室温压缩以及电镜等手段,研究具有不同能量状态特征的非晶合金在多轴应力压下过程中的间歇性塑性变形行为以及蠕变行为,基于流变单元模型揭示冷循环处理后的非晶合金结构的演化规律。研究结果表明:(1)置氢加冷循环处理后非晶合金仍然保持着完全的非晶态结构,其玻璃转变温度Tg、晶化温度Tx在1~3K范围内变化,变化幅度很小。(2)未置氢非晶合金深冷循环处理诱导结构回春存在上限,对于Ro-Zr55非晶合金,能量峰值出现在第50次深冷循环处理时,其能量从0.57KJ/mol上升到0.6KJ/mol;对于Ro-Zr57非晶合金,能量峰值出现在第60次,其能量从0.62KJ/mol上升到0.78KJ/mol。置氢后的非晶合金能量随循环次数增加不断提高。进行70次循环后,H-Zr55的能量从1.04KJ/mol上升到1.40KJ/mol,H-Zr57的能量从1.07KJ/mol上升到1.53KJ/mol,接近于相同成份的条带状非晶合金。(3)Ro-Zr55非晶合金深冷循环处理后压缩塑性得到增加,工程应变从0.17%上升到0.89%。峰值过后随着深冷循环次数增加,非晶合金的塑性下降,工程应变下降到0.31%。Ro-Zr57非晶合金塑性随循环次数增加而增加,工程应变从0.33%上升到3.72%。而置氢样品随着能量回复,塑性不断增加,H-Zr55的工程应变从0.38%上升到4.46%,H-Zr57的工程应变从2.59%上升到6.86%。(4)通过纳米压痕试验研究了非晶合金载荷-位移(P-h)曲线中锯齿流变事件的动态行为。随着加载速率从0.5m N/s增加到10m N/s,锯齿流变现象逐渐减弱,当加载速率达到10m N/s时,锯齿状流变完全消失。统计分析表明,当温度和加载速度一定时,随着能量提升,锯齿流变动力学从混沌状态转变为自组织状态,自组织特征值逐渐降低。观察压痕周围剪切带时发现,自组织状态下的非晶合金生成了更多相互交互的剪切带。自组织动力学状态下的非晶合金,随着能量的提升自组织特征值逐渐降低。(5)基于协同剪切模型理论和流变单元模型,利用纳米压痕加载过程中的锯齿流统计分析和保载阶段的蠕变试验,研究了能量对非晶合金中流动单元的影响规律。随着能量的增加,非晶合金内部流动单元的密度增加。材料的塑性随剪切转变区的增大而增强。流变单元的数量及分布直接影响着剪切转变区的激活,数量越多剪切转变区越容易激活。范围小的流变单元,对塑性提升的贡献更大。在外力作用下氢原子可以辅助流变单元和剪切转变区生成。
张聪聪[2](2021)在《B2相增韧Ti基块体非晶复合材料的组织及力学性能研究》文中研究表明块体非晶合金在室温下的灾难性脆变成为其作为结构材料得到工程应用的“阿喀琉斯之踵”。究其原因在于局部剪切带的快速扩展。研究发现,通过引入亚稳第二相,在变形过程中会发生马氏体相变,可以增进材料的韧性,从而弥补非晶基体在塑性变形中的应变软化,使得材料加工硬化能力提高。然而,这种“相变诱导塑性”韧塑化块体非晶复合材料第二相组织形貌不易调控,这个问题在Ti基非晶合金体系中尤为突出,亚稳第二相分布不弥散,晶体相的韧塑化作用大为减弱。基于上述问题,本文通过Nb微合金化以及热处理工艺调控析出相,以期达到优化第二相的目的,进一步研究“相变诱导塑性”韧塑化块体非晶复合材料的结构与性能之间的关联。本文的主要研究内容和结论如下:(1)在Ti45Cu41Ni9Zr5块体非晶合金中,通过微量添加0.4~0.6%的Nb元素,使得晶化体积分数在20-45%之间,B2-(Ti,Zr)(Cu,Ni)相弥散分布,并提高了材料的强度和塑性变形能力。其中Nb元素含量0.6%时,材料的综合力学性能较纯非晶提高明显,强度达2250.5MPa,压缩塑性达8.5%,材料性能的提高得益于Nb的固溶促进了亚稳B2相的形核。(2)选择Nb含量为0.2%和0.6%的试样在190℃、290℃、390℃下分别退火0.5h。结果表明,Nb含量为0.2%的合金在190℃退火处理后,试样中B2晶体相体积分数和晶粒尺寸都有所增加,并伴随有纳米晶相的析出,试样出现加工硬化现象。在190℃退火后,试样塑性变形能力较铸态增强约1%,强度与铸态试样相当。说明微合金化的试样在低晶化体积分数下可以选取合适的退火温度,从而能够有效控制合金内部的晶体相组成和晶粒尺寸,提高材料的综合力学性能以及工程应用前景。
王浩杰[3](2020)在《Zr基块体非晶合金玻璃形成能力与压铸成型工艺研究》文中进行了进一步梳理Zr基块体非晶合金(Bulk metallic glasses)因为优异的机械强度、抗化学腐蚀性能和电磁性能,已在众多尖端领域广泛应用,其中以消费型电子器件为主的精密结构件制造最为普遍。实际精密结构件尺寸和结构特征差距较大,如薄壁件、窄边件、环形件和杆件,铸件成型难度不一,对其压铸成型工艺进行研究具有深远的理论和工程意义。本文采用铜模铸造法制备了Zr55Cu30Ni5Al10和Zr52.5Cu25Ni9.5Ti6Al7块体非晶合金;通过表征和分析探究了熔化温度、铸造压力等工艺参数对非晶合金的玻璃形成能力、玻璃稳定性、压铸成型性能和铸件质量的综合影响;并以过冷液动态粘度为桥梁,建立了熔液凝固形成块体非晶的能力和流动变形行为的工艺关联;针对不同的合金成分,选择和设计合理的精密结构件与铸型,并最终实现了多种精密结构件的压铸成型。(1)选择力学性能和工艺性能较好的Zr55Cu30Ni5Al10和Zr52.5Cu25Ni9.5Ti6Al7块体非晶合金为研究对象,分析电弧熔炼对合金成分的影响;研究熔化温度、铸造压力和化学成分对Zr基合金非晶形成能力的影响。研究表明:提高熔化温度,合金的非晶形成能力先提高至最大值,而后迅速降低。Zr55Cu30Ni5Al10拥有更强的非晶形成能力,其非晶临界尺寸可达8 mm,Zr52.5Cu25Ni9.5Ti6Al7的非晶形成能力对工艺温度有更好的宽容度。在工艺范围内,铸造压力变化对合金的非晶形成能力和玻璃稳定性无明显影响。(2)通过研究熔化温度、铸造压力和化学成分对合金压铸成型性能和铸件质量的影响,并将合金的非晶形成能力与压铸成型性能紧密联系。研究表明:提高熔化温度和铸造压力均有利于提高非晶合金的压铸成型性能,但受熔化温度影响,合金的非晶形成能力对压铸成型性能有限制作用,熔液在不同凝固阶段的粘滞效应决定着熔液的塑性流变行为和玻璃化转变。中温和高压条件有利于发挥非晶合金的临界尺寸和流动成型优势,实现高质量非晶精密结构件成形。(3)通过对非晶精密结构件压铸成型工艺的研究,综合考虑精密结构件形状和尺寸特点,对模具的浇注位置、分型面、加工余量、脱模角度和圆角设计等进行探讨,最终成型制造了多种非晶精密结构件,并对非晶合金成型制造大尺寸、复杂精密结构件的工艺问题提出改进设想。
孟凡迪[4](2020)在《铜基药型罩的动态性能及射流仿真研究》文中认为随着现代技术的不断革新以及对药型罩侵彻威力的更高要求,材料的选取已成为影响药型罩应用效果的关键因素。兼有金属与玻璃特性的块体非晶合金具有超高强度和硬度、优异的耐腐蚀性和耐磨性以及一定温度区间内的超塑性变形能力,已然成为了目前制造药型罩的热门材料,而价格低廉且具有较宽过冷液相区的Cu基块体非晶合金便是优秀的选择。由于药型罩在高能量作用下会被压垮形成射流,并在极短时间内产生巨大变形,属于典型的材料动态变形过程,因此研究Cu基块体非晶合金高应变速率下的动态力学性能以及射流成形和侵彻过程具有重要意义。本文选取Cu45Zr43Al4Ag8块体非晶合金作为研究对象,利用喷铸法制备φ4×5mm与φ5×3mm两种尺寸的非晶棒材,在高应变率加载条件下,对其进行动态压缩性能测试。结果表明:φ4×5mm尺寸的非晶试样在动态压缩试验后,试样随应变率的升高主要呈现两种不同的形态,即不规则破碎状和熔化后粘滞状;而φ5×3mm非晶试样经过动态压缩后,残留在垫片上的样品主要呈现不规则破碎状,因此试样尺寸对动态压缩后的样品宏观形态有很大的影响。在动态压缩试验中,两种尺寸的非晶试样均未发生明显的屈服现象,动态抗压强度均随应变率的增大呈现“先升高后降低”的趋势,φ4×5mm尺寸非晶试样最大达到800MPa左右,φ5×3mm尺寸试样最大达到2750MPa,且均有应变率敏感性。本文采用AUTODYN-2D动力学仿真软件对Cu基块体非晶合金药型罩的射流成形能力和侵彻性能进行了探究。结果表明:在射流成形的初始阶段,Cu基非晶药型罩射流的头部速度增长较快,使射流更容易且更快地成形;较小的头尾速度差使其不容易出现颈缩和拉断现象,有利于形成更加稳定的杆式射流,提高侵彻能力。Cu基非晶药型罩与靶板的垂直距离越大,侵彻深度越大,扩孔直径越小,因此将距离控制在1.16)时较为合适。Cu非晶药型罩的锥角越小,射流成形速度越快,且射流的头部速度越高,侵彻深度越大,扩孔直径越小,但侵彻深度所占优势较大,因此将锥角控制在5070°较为合适。Cu基非晶药型罩的壁厚越小,形成射流的时间越短,射流的头部速度越高,侵彻深度和扩孔直径越大,较小的壁厚对提高Cu基非晶药型罩射流的侵彻深度和扩孔直径均较为有利。
李娇娇[5](2020)在《锆基非晶合金中锯齿流变动力学的研究》文中进行了进一步梳理非晶合金的室温低塑性极大地限制了其在工业上的应用,其无序态的结构难以通过现有的微观分析手段得到表征,结构信息与力学性质之间的关系尚不清楚。在缓慢增加的压缩载荷的作用下,间歇性的锯齿流变事件出现在非晶合金塑性变形过程中,具体表现为应力或载荷随应变或时间成锯齿状前进。锯齿流变动力学反映剪切带过程,为非晶合金塑性流变机理的阐明提供了一种有效的手段。锯齿数目成百上千,锯齿事件的大小和发生时间无特征规律。本文主要采用统计学分析方法譬如概率密度函数、补偿累积分布函数、“Bi测试法”和K-S(Kolmogorov-Smirnov)假设检验方法,并类比地震学中的产生定律、Bath定律、Omori定律,对非晶合金在不同加载应变速率和不同高径比下的锯齿流变的尺寸动力学和时间关联性进行了系统地研究。随着应变速率的增加,锯齿流变特征参数应力降幅值逐渐减小。应力降的平均幅值与应变速率的对数之间的线性递减的关系被提出。随着应变速率从5×10-5 s-1增加到2×10-3 s-1,Zr61.88Cu18Ni10.12Al10非晶合金的锯齿流变特征参数弹性能密度的概率密度函数出现了从高斯向幂律分布的转变。幂律分布情况下,试样展现出较大的塑性应变,然而这种单一幂律标度的出现借助于应变速率的调控,不满足自组织临界性的条件。任一应变速率下,Zr61.88Cu18Ni10.12Al10非晶合金的应力降幅值的补偿累积分布函数服从小锯齿事件的幂律分布耦合大锯齿事件的指数衰减形式,幂律截止应力降幅值和最大应力降幅值随加载应变速率的增加而减小。任一加载条件下,幂律截止应力降幅值和最大应力降幅值随加载应力的增加而增大。这些结果说明锯齿流变具有可调临界性,满足平均场理论的预测,证实了平均场理论在解释非晶合金锯齿流变性质方面的有效性。基于应力降幅值受应变速率调控,且最大应力降幅值往往在试样接近断裂时出现,Zr62Cu15.5Ni12.5Al10非晶合金在 3×10-5、3×10-4和3×10-3s-1三种不同应变速率下的最大剪切带温升被研究。锯齿载荷降过程中,总的释放弹性能量和载荷降耗散时间是剪切带温升计算的两个关键参数。总的释放弹性能量随应变速率的增加而减小。任一应变速率下,载荷降耗散时间为几十个毫秒。在平均场理论的指导下,剪切带同时扩展机制被选取。随着应变速率的增加,剪切带最大温升逐渐减小,从2.6、2.3减小到1.9 K.任一应变速率下,剪切带温升不足3 K,说明剪切引入的热对剪切带不稳定滑移的影响很小,由此指向结构软化研究的重要性。借助锯齿应力降幅值的补偿累积分布函数、“Bi测试法”、K-S双边假设检验,并类比地震学中的产生定律、Bath定律、Omori定律,本研究探索了 Zr52.5Cu17.9Ni14.6Al10Ti5非晶合金在四种不同高径比(3:1、2:1、1:1和1:2)下的锯齿流变动力学特征。当试样的高径比减小到1:1时,出现了由脆向韧的转变。当试样的高径比进一步减小到1:2时,锯齿流变动力学性质发生了变化。研究发现,非晶合金有着类地震的尺寸动力学和时间关联性,符合平均场理论模型对不同软化参数情况下的锯齿流变性质的预测。在高径比为3:1、2:1和1:1的情况下,应力降的补偿累积分布函数均服从幂律耦合指数衰减的形式,幂律段的幂指数为0.5,且产生定律的幂指数也接近0.5。随着试样高径比的减小,径向应力的约束作用逐渐增大,锯齿事件在时间上以非泊松过程演变的置信水平逐渐增大,从70%、99.5%增加到99.99%,源于锯齿团簇时间窗成倍数地延长。基于平均场理论对脆性材料的预测,单一主剪切带主导塑性流变,大的正软化参数εw,1的微弱减小,使代表严重结构膨胀的大锯齿事件的出现发生延迟,表现为锯齿团簇时间窗的延长和大锯齿数目所占比例的减小。高径比进一步减小到1:2时,径向约束作用极大增强,触发了多重主剪切带主导塑性流变。应力降幅值很小,应力降大小的补偿累积分布函数服从单一的幂律形式,幂指数近似为1,无系统铺满的大锯齿事件,不具备定义下的锯齿团簇性质,锯齿事件在时间上以非泊松过程演变的置信水平降低到50%,产生定律的幂指数近似为1,这些特征均符合平均场理论对于近零软化参数εw,2情况下的预测结果。
黄彩敏[6](2020)在《金属型含能结构材料的组织调控与力、热特性研究》文中提出含能结构材料是一种兼具力学性能和能量释放特性的材料。以含能结构材料取代传统惰性金属材料,实现战斗部全能量化是现代高效毁伤武器的发展趋势。Al基复合材料和Zr基非晶合金因其优异的力学性能和能量密度,是当前含能结构材料的研究热点,但同样存在各自的技术和理论问题。对于Al-Ni等Al基复合材料,其冲击反应释能效果不理想;而对于Zr基非晶合金,则难以实现大尺寸成型。为提升Al-Ni复合材料冲击释能性质,并拓展Zr基非晶合金及其复合材料在含能结构材料领域中的应用,本文研究了不同添加剂对Al-Ni复合材料的显微组织、力学性能、热引发反应行为、冲击反应行为的影响和相关机理,以及原位析出相对Zr基非晶合金的力学性能、氧化行为、冲击反应行为的影响机制。首先通过差热分析实验(DSC)结果确定当Al含量为48 wt.%时,Al-Ni复合材料具有最大的反应焓值约1.30 k J·g-1,此时反应起始温度约为766K。但Al-Ni(Al:48wt.%)复合材料在1400m·s-1撞击速度下,引发的金属间化合反应和金属氧化反应并不完全,反应释放化学能为2.28k J·g-1。在此基础上,通过DSC、热处理和弹道冲击实验系统研究了CuO添加剂对Al-Ni(Al:48wt.%)复合材料反应行为的影响。结果表明,CuO呈团聚状分布于Al基体中,不改变Al基体的连续性。CuO含量为2~15wt.%时,拉伸强度为193~216MPa,与Al-Ni(Al:48 wt.%)复合材料的拉伸强度接近。添加CuO后,Al和Ni容易失去核外自由电子,自由电子数目的减少以及热分解产物氧在Al/Ni界面处形成弱Al-O和Ni-O化学键,降低了Al-Ni化合反应活性,使反应起始温度从766K提高至820K,进而缩小了化合反应与铝热反应的反应起始温度差,促进化合反应热诱发铝热反应,导致两种反应相互影响,使反应热流密度从7.5m W·mg-1提高至45~80m W·mg-1;提高的反应热流密度促进了冲击加载过程中Al和Ni的氧化反应,(48Al-52Ni)100-x(CuO)x复合材料在1400m·s-1撞击速度下反应释放化学能从2.28 k J·g-1提高至3.31~3.86k J·g-1。为进一步提高Al-Ni复合材料冲击释能特性,系统研究了MoO3对Al-Ni(Al:48wt.%)复合材料反应行为的影响规律和机理。结果表明,MoO3分布于Al晶界处,破坏基体的连续性。准静态加载时断裂失效主要发生Al/MoO3界面,造成了(48Al-52Ni)85(MoO3)15复合材料拉伸强度从180MPa下降至66MPa。弥散分布的Al/MoO3界面促进Al和MoO3之间电荷转移,促使反应起始温度从766K提高至830~850K,反应热流密度从7.5m W·mg-1大幅度提高至70~80m W·mg-1。增大的脆性和反应烈度使含6~10wt.%MoO3的复合材料的反应释放化学能达到4.20k J·g-1。在冲击释能效率方面,明显优于(48Al-52Ni)100-x(CuO)x复合材料。为了提高Al-Ni复合材料的密度和侵彻杀伤效果,以W为添加剂,研究了W对Al-Ni(Al:48wt.%)复合材料的显微结构及释能特性的影响。结果表明,W的添加没有改变Al-Ni(Al:48wt.%)复合材料的拉伸强度和Al-Ni化合反应行为,却使得复合材料的脆性增加;当W含量为60wt.%时,复合材料的密度从4.18g·cm-3增加至7.44g·cm-3,断裂应变从3.18%下降至1.7%。脆性材料在高速冲击过程中更容易引发组成金属的氧化反应,促使密度为7.44g·cm-3的(48Al-52Ni)40W60在1200m·s-1撞击速度下的反应释放化学能达到2.43k J·g-1,是密度为4.18g·cm-3的Al-Ni(Al:48wt.%)复合材料释放化学能的3倍。最后,为揭示工业上难以完全避免的原位析出相对材料冲击释能特性的影响,推进高强含能结构材料的应用,还研究了不同原位析出相含量的Zr55Ni5Al10Cu30非晶合金氧化和变形行为。结果表明,通过控制冷却速率可有效调控合金的晶相含量。合金在以高冷却速率凝固获得低晶相含量(~6vol.%)、高压缩断裂强度(1443MPa)和断裂应变(1.5%)。然而,随着CuZr2和Cu10Zr7晶相含量从6vol.%增加到100%,合金断裂应变下降至0.8%。脆性的增加有利于促进氧化反应,使晶态合金以1250m·s-1冲击时反应释能最好(~3.14 k J·g-1)。Zr55Ni5Al10Cu30块体非晶合金的力学性能和反应释能特性可通过调整冷却速率改变原位析出相的含量来调控。
杨玉婧[7](2019)在《原位内生TiZrCuNbBe非晶复合材料腐蚀行为研究》文中提出本文采用非自耗电弧炉熔炼与水冷铜模吸铸相结合的技术,制备出了具有高强度和良好延展性能的原位内生钛基非晶复合材料(Ti0.45Zr0.31Be0.17Cu0.07)100-xNbx(x=4,6,8,10和12)。选择不同的腐蚀介质,测试了钛基非晶合金及其复合材料的电化学动电位极化曲线和交流阻抗谱,并通过化学浸泡试验测试了其重量损失及腐蚀速率。用X射线衍射仪(XRD),透射电子显微镜(TEM),扫描电子显微镜(SEM),能谱仪(EDS),原子力显微镜(AFM)以及X射线光电子能谱(XPS)等技术手段,对钛基非晶合金及其复合材料的相组成、微观组织与结构、腐蚀前后的表面形貌、表面粗糙度以及元素分布状态进行了分析表征。研究了钛基非晶复合材料在不同溶液中的腐蚀行为并分析讨论了Nb元素对非晶复合材料树枝晶的形成及其对腐蚀行为的影响。通过对钛基非晶复合材料在HCl、NaCl、NaOH以及H2SO4中的腐蚀行为的研究发现,腐蚀溶液的特性和材料的组成元素对钛基非晶复合材料的腐蚀行为有重要的影响。试验结果显示,随着腐蚀液浓度的增加,非晶复合材料的耐腐蚀性能降低;在含有氯离子的腐蚀介质中,由于氯离子的局部吸附作用使得电化学腐蚀后的试样表面出现了明显的点蚀坑;在NaOH溶液中,由于Be在碱性环境下的高反应活性,与OH-相结合生成易溶解的产物,使得经过电化学腐蚀后的试样表面产生大量的腐蚀凹痕;而经过H2SO4溶液电化学腐蚀之后的试样表面则呈现了分布不一的腐蚀黑斑,这是由于Nb元素含量不同,导致电化学腐蚀后表面钝化膜中氧化物含量不同,使钝化膜的保护性能产生差异造成的。通过XPS对腐蚀试样表面元素的分布与含量进行测试分析发现,在腐蚀试样的表面都程度不同的存在着氧元素,表明在腐蚀试样表面形成的氧化物是影响钛基非晶复合材料耐腐蚀性能的重要因素。Nb是促进和稳定钛基非晶复合材料中第二相树枝晶的形成以及调控树枝晶的尺寸和形貌的重要元素,对钛基非晶复合材料的腐蚀性能影响甚大。在含有氯离子的腐蚀介质中,随着Nb元素含量的增加,钛基非晶复合材料的耐点蚀性能逐渐提高,其对应点蚀电位从59 mV提高至1211 mV。当Nb元素的含量为8 at.%时,复合材料在NaCl、NaOH以及H2SO4三种不同的腐蚀性溶液中均显示出最佳的耐腐蚀性能,其腐蚀电流密度分别为2.7(±0.06)×10-8、2.4(±0.30)×10-8和1.3(±0.17)×10-8 A/cm2。结果表明钛基非晶复合材料在H2SO4溶液中具有最好的耐腐蚀能力。钛基非晶复合材料第二相树枝晶的尺寸、形貌和含量多少,对复合材料的耐腐蚀能力有重要的影响。通过对直径为3 mm,5 mm,8 mm和10 mm的钛基非晶复合材料(Ti43.2Zr29.8Cu6.7Nb4Be16.3)中树枝晶含量进行测试分析发现,随着复合材料直径的增加,树枝晶尺寸从大约3.21μm增加至32.28μm左右,其含量分布在5057%。此时,非晶复合材料的耐腐蚀性能则随着树枝晶的尺寸与含量的增大而降低,这意味着树枝晶的尺寸与含量对钛基非晶复合材料的腐蚀特性有重要的影响,归根到底是由于电化学腐蚀后表面膜中元素状态不同造成的。本文最后通过电化学腐蚀和化学浸泡方法分别对钛基非晶合金及钛基非晶复合材料,316不锈钢,钛合金和锆合金在不同的腐蚀介质中的腐蚀行为进行了对比研究,测试了上述合金材料在HCl溶液中的腐蚀速率和重量损失,得出钛基非晶合金的耐腐蚀性能明显优于钛基非晶复合材料;而钛基非晶复合材料的耐腐蚀性能要优于传统的316耐腐蚀不锈钢,但是相对锆合金和钛合金较差。通过本文的研究,可为钛基非晶合金及钛基非晶复合材料在耐腐蚀工程领域的应用提供有价值的工艺参数和理论支持。
徐小巾[8](2019)在《非晶合金玻璃形成能力及其塑性变形特性的研究》文中进行了进一步梳理非晶合金因其独特的结构特征和低弹性模量、超塑性、高耐腐蚀性、高硬度、高强度等优点备受科研学者的关注。其在航空航天、国防、电力等领域有着巨大的应用前景,不过较差的玻璃形成能力及其在变形过程的室温脆性制约着其在实际过程中的应用。研究非晶合金的玻璃形成能力和塑性变形能力对于深入理解玻璃形成机制、揭示剪切应变的微观起源、提高玻璃形成能力和塑性变形能力等问题均具有显着意义。本论文以脆值为切入点,着重探讨了脆值与临界冷却速率、泊松比的数值关系,揭示了脆值、玻璃形成能力及塑性变形能力的关联性。主要研究内容及结论如下:(1)通过研究玻璃形成的热力学和动力学影响因素,发现玻璃形成能力与约化玻璃转变温度成正相关关系,与脆值成负相关关系。基于此,提出了一个新的表征玻璃形成能力的判据α=2/3(1 00Trg)-0.1 6m,并通过线性拟合进行了对比分析,证实了新判据的合理性和优越性。然后通过探讨组元数与约化玻璃转变温度及脆值的关系发现,原子尺寸差异大的多组元合金体系的玻璃形成能力要优于低组元合金体系,这为研制新颖非晶合金提供了理论依据。(2)利用理论推导及数值分析相结合的方法,系统地研究了脆值与泊松比的关系,提出了两者之间的函数关系模型系v=0.7-22/(0.4m+42),其可简化为v=0.2751g(m)-0.121。该关系表明脆值与塑性变形能力之间存在正相关性。脆值反映了非晶态形成过程中“遗传”下来的自由体积量,而塑性变形量在很大程度上取决于原始自由体积量。基于自由体积模型及剪切转变区模型对非晶合金形变过程的研究发现,当自由体积宽范围分布时,原始自由体积量与塑性变形能力正相关,而在集中分布的条件下呈现出负相关性。据此提出向非晶合金体内注入均匀分布的自由体积或第二相粒子、枝晶固溶体等异质是改善非晶合金的塑性变形能力的有效措施。(3)通过数据统计分析的方法分别研究了脆值和组元数与临界冷却速率及泊松比的关系。研究发现,在满足原子尺寸差异较大的前提下,非晶合金满足组元数越大,玻璃形成能力越优异而塑性变形能力越差的规律。另一方面随着脆值的提高,非晶合金的玻璃形成能力降低,而塑性变形能力表现出增长的趋势。基于此提出,非晶合金的玻璃形成能力和塑性变形能力之间存在相互制约的关系。
沙振东,滕云,刘子顺,王铁军[9](2018)在《金属玻璃的微结构、增韧与疲劳问题研究进展》文中指出金属玻璃具有许多不同于传统金属的独特性质,比如,强度高达6.0GPa、断裂韧性高达200 MPa·m1/2、超高弹性极限2%、耐腐蚀、耐磨损等,从而受到了科学界和工业界的热捧.但是以下三个核心问题长期困扰着金属玻璃的研究与应用:一是建立非晶无序的微观结构与其宏观性质间的关联关系,二是改善其室温脆性,三是揭示其疲劳机制并提高疲劳极限.论文拟详细介绍上述三个问题的研究进展,首先简要介绍了金属玻璃的发展历史、形成机制、特性及应用、基本问题和难点,其次介绍金属玻璃的微结构表征方法、以及微结构的几种典型模型,第三介绍了金属玻璃的断裂和增韧研究进展,第四介绍金属玻璃疲劳研究进展,最后,展望了金属玻璃的未来研究.
刘斌斌[10](2018)在《金属玻璃亚稳态及晶化过程的电阻和粘度变化行为》文中研究表明金属玻璃由于其长程无序而短程有序的原子结构,表现出有别于晶体材料独特的物理化学性能,受到研究人员的广泛关注。但是目前对于金属玻璃结构及玻璃转变物理本质的认识方面没有形成统一的结论。电阻是材料电子状态最直观的反映,对于金属玻璃的结构变化极其敏感,粘度则是评价金属玻璃形成动力学的最重要参数。因此,本论文从电阻、粘度这两个宏观物理参数入手,选取 Cu-Zr、Cu-Zr-Al、Zr-Cu-Al-(Ni,Ag)-(Ti,Nb)及 Ti-Zr-Cu-Ni-Be等多个具有良好玻璃形成能力和热稳定性的金属玻璃体系,系统研究了金属玻璃亚稳态、晶化过程的电阻及粘度变化行为,探索电阻、粘度等宏观物理参数的变化行为与金属玻璃结构演变的关联性。金属玻璃晶化过程中电阻的变化行为与晶化动力学、晶化路径、晶体相演变等因素密切相关。金属玻璃晶化时由于原子排列的无序→有序转变导致合金的能带结构发生变化,电阻迅速减小,Cu46Zr46Al8金属玻璃的薄带样品呈现出类似的特征,然而直径1mm及以上的块体样品则表现为两步晶化:反常上升随后正常下降。冷却速率较小的合金中包含较多的二十面体团簇,晶化时二十面体团簇作为形核中心高密度饱和形核,但纳米晶长大过程迟缓,纳米晶界能够增强电子的散射导致晶化初期电阻出现反常增大。Ti40Zr25Cu12Ni3Be20金属玻璃发生非晶-准晶转变时,析出的细小准晶相成分接近于金属玻璃的名义成分,析出过程中不需要原子的大范围重排,更容易克服晶化阻力连续析出,且准晶具有与非晶态类似的电子输运特性,电阻连续下降至第一步晶化完成。Zr52.5Cu17.9Ni14.6Al10Ti5块体金属玻璃缓慢的相变过程导致晶界数量逐渐增加,增强对电子的散射,电阻在晶化末期出现反常增大。拉伸模式测量粘度时,金属玻璃在Tg以上温度的粘滞变形行为与施加的应力大小密切相关。大应力水平下,析出晶体相本身的高温变形会导致粘度在温度达到Tx时略微增大后再次迅速下降。VFT方程可以很好拟合过冷液相区粘度随温度的变化过程,但在低于Tg的温度出现明显的偏离。而发生非晶-准晶转变时,粘度变化主要受准晶相的含量及尺寸的影响。准晶相含量较少时,变形行为由非晶基体决定,粘度随温度升高逐渐减小;而当含量较大时,准晶颗粒互相接触,粘度迅速增大。准晶颗粒尺寸较小时,即使温度达到Tx粘度依然随温度升高连续下降。金属玻璃电阻的变化可以准确反映金属玻璃中自由体积含量。在低于Tg的温度退火时,自由体积消亡电阻增大;进入过冷液相区后自由体积再次生成电阻减小。根据升降温过程电阻变化,金属玻璃从室温到过冷液相区的电阻弛豫分为四个阶段。此外,匀速升温过程中电阻开始增大的温度Tr与金属玻璃的β弛豫具有关联性。利用金属玻璃电阻温度系数可正可负的独特导电特征,通过控制晶体相含量或选择性氧化的方式,能够调控金属玻璃的电阻温度系数并获得电阻几乎恒定,即电阻温度系数几乎为0的金属玻璃复合材料,这可以用于制备精密电阻器或薄膜电阻器,进一步拓宽金属玻璃的工程应用领域。
二、注入Mo在Zr_(57)Nb_5Cu_(15.4)Ni)(12.6)Al_(10)非晶合金中的扩散(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、注入Mo在Zr_(57)Nb_5Cu_(15.4)Ni)(12.6)Al_(10)非晶合金中的扩散(论文提纲范文)
(1)不同能量状态的块体非晶合金多轴应力作用下变形行为(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 非晶合金的变形机制 |
1.3 非晶合金能量与性能关系的研究进展 |
1.3.1 能量降低(结构弛豫)对非晶结构与性能的影响 |
1.3.2 能量回复(结构回春)对非晶结构与性能的影响 |
1.4 非晶合金的深冷循环处理 |
1.4.1 深冷循环处理工艺参数对深冷循环处理效果的影响 |
1.4.2 试样因素对非晶合金深冷循环处理效果的影响 |
1.5 纳米压痕技术在非晶合金中的应用 |
1.5.1 测量力学参数 |
1.5.2 研究非晶合金的变形行为 |
1.5.3 表征非晶合金的结构 |
1.6 本论文的研究目的及意义 |
1.7 本论文的主要研究内容 |
第2章 实验材料与方法 |
2.1 实验材料 |
2.2 等离子体辅助氢化法 |
2.3 深冷循环处理过程 |
2.4 纳米压痕测试 |
2.5 样品分析测试方法 |
2.6 实验流程 |
第3章 深冷循环诱导结构回春对非晶合金性能的影响 |
3.1 非晶态性质验证 |
3.2 置氢对深冷循环处理效果的影响 |
3.2.1 深冷循环及置氢对热物性参数的影响 |
3.2.2 深冷循环对非晶合金能量的影响 |
3.3 能量对硬度及单轴压缩塑性的影响 |
3.3.1 能量对显微硬度与纳米压痕硬度的影响 |
3.3.2 能量对宏观塑性的影响 |
3.4 不同能量非晶合金的纳米压痕行为 |
3.4.1 结构回春对锯齿流变现象的影响 |
3.4.2 位移突进与应力突降 |
3.4.3 锯齿动力学分析 |
第4章 深冷循环诱导结构回春对非晶合金结构的影响 |
4.1 深冷循环处理对剪切转变区的影响 |
4.1.1 协同剪切模型 |
4.1.2 应变速率敏感系数的测定 |
4.1.3 剪切转变区体积与非晶合金性能的关系 |
4.2 深冷循环处理对流变单元密度的影响 |
4.2.1 流变单元模型 |
4.2.2 “缺陷”辅助剪切带形核 |
4.2.3 流变单元密度的计算 |
4.3 深冷循环处理对流变单元演化的影响 |
4.3.1 广义Kelvin模型与蠕变方程 |
4.3.2 深冷循环对蠕变柔量及延迟谱的影响 |
4.3.3 未置氢非晶合金深冷循环过程中流变单元的演化 |
4.3.4 置氢后非晶合金深冷循环过程中流变单元的演化 |
第5章 结论 |
参考文献 |
在学研究成果 |
致谢 |
(2)B2相增韧Ti基块体非晶复合材料的组织及力学性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 非晶合金概述 |
1.1.1 非晶合金定义及性能 |
1.1.2 非晶合金的发展 |
1.1.3 Ti基非晶合金研究现状 |
1.2 非晶复合材料概述 |
1.2.1 外加第二相块体非晶复合材料 |
1.2.2 内生第二相块体非晶复合材料 |
1.3 “相变诱导塑性”韧塑化块体非晶复合材料概述 |
1.3.1 “相变诱导塑性”韧塑化Ti基块体非晶复合材料 |
1.3.2 “相变诱导塑性”韧塑化Cu Zr基块体非晶复合材料 |
1.3.3 其他体系“相变诱导塑性”韧塑化块体非晶复合材料 |
1.4 “相变诱导塑性”块体非晶复合材料的韧塑化机理 |
1.5 本文的研究背最、研究目的和主要研究内容 |
1.5.1 本文研究背景 |
1.5.2 本文研究目的 |
1.5.3 本文的内容 |
第2章 实验材料及研究方法 |
2.1 实验路线 |
2.2 材料的制备 |
2.2.1 实验原料和成分配置 |
2.2.2 合金锭熔炼 |
2.2.3 非晶复合材料的制备及工艺优化 |
2.2.4 非晶复合材料退火处理 |
2.3 微观组织分析及性能测试 |
2.3.1 X射线衍射分析 |
2.3.2 差示扫描量热分析 |
2.3.3 金相测试分析 |
2.3.4 室温压缩力学性能测试 |
2.3.5 扫描电镜分析 |
2.3.6 透射电镜分析 |
2.3.7 显微硬度测试 |
第3章 Nb微合金化调控Ti_(45)Cu_(41)Ni_9Zr_5非晶复合材料的组织与力学性能研究 |
3.1 引言 |
3.2 实验方法 |
3.3 Nb微合金化对Ti_(45)Cu_(41)Ni_9Zr_5非晶复合材料组织结构影响 |
3.3.1 Nb微合金化对相形成的影响 |
3.3.2 Nb微合金化对相形成的影响机制探究 |
3.4 Nb微合金化的Ti_(45)Cu_(41)Ni_9Zr_5非晶合金室温压缩性能 |
3.4.1 Ti_(45-x)Cu_(41)Ni_9Zr_5Nb_x合金应力应变曲线 |
3.4.2 Ti_(45-x)Cu_(41)Ni_9Zr_5Nb_x合金试样断口形貌分析 |
3.5 本章小结 |
第4章 退火对Ti_(45-x)Cu_(41)Ni_9Zr_5Nb_x非晶合金相结构和力学性能的影响 |
4.1 引言 |
4.2 实验方法 |
4.3 退火对Ti_(45-x)Cu_(41)Ni_9Zr_5Nb_x非晶合金相结构影响 |
4.4 退火对Ti_(45-x)Cu_(41)Ni_9Zr_5Nb_x非晶合金微观组织的影响 |
4.5 退火对Ti_(45-x)Cu_(41)Ni_9Zr_5Nb_x非晶合金显微硬度的影响 |
4.6 退火对Ti_(45-x)Cu_(41)Ni_9Zr_5Nb_x非晶合金压缩性能影响 |
4.6.1 退火后Ti_(45-x)Cu_(41)Ni_9Zr_5Nb_x合金应力应变曲线分析 |
4.6.2 退火后Ti_(45-x)Cu_(41)Ni_9Zr_5Nb_x合金断口形貌分析 |
4.7 本章小结 |
第5章 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
(3)Zr基块体非晶合金玻璃形成能力与压铸成型工艺研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 块体非晶合金与其制备方法 |
1.2 非晶形成能力判据 |
1.3 块体非晶合金的性能与应用 |
1.3.1 力学、化学和磁性能 |
1.3.2 块体非晶合金的应用 |
1.4 Zr基块体非晶合金 |
1.5 块体非晶合金的压铸成型工艺与研究现状 |
1.5.1 块体非晶合金的压铸成型工艺研究 |
1.5.2 CAE技术在块体非晶压铸成型中的应用 |
1.6 研究目的与主要内容 |
1.6.1 研究目的与意义 |
1.6.2 研究内容 |
第2章 实验材料与研究方法 |
2.1 实验设备与原料 |
2.2 合金的熔炼与块体非晶合金的制备 |
2.2.1 合金的熔炼 |
2.2.2 铜模铸造法 |
2.3 分析测试方法 |
2.3.1 玻璃形成能力 |
2.3.2 压铸成型性能 |
2.3.3 XRD |
2.3.4 DSC |
2.3.5 SEM(EDS) |
2.3.6 XRF |
2.3.7 阿基米德浮力定律 |
第3章 工艺参数和化学成分对Zr基合金非晶形成能力的影响 |
3.1 引言 |
3.2 合金成分的选择与分析 |
3.2.1 压铸用非晶合金成分选择 |
3.2.2 合金成分的分析 |
3.3 熔化温度对合金非晶形成能力的影响 |
3.4 铸造压力对合金非晶形成能力的影响 |
3.5 化学成分对合金非晶形成能力的影响 |
3.6 本章小结 |
第4章 工艺参数和化学成分对Zr基合金压铸成型性能的影响 |
4.1 引言 |
4.2 工艺参数对合金压铸成型性能的影响 |
4.3 工艺参数对压铸件质量的影响 |
4.4 化学成分对合金压铸成型性能的影响 |
4.5 合金非晶形成能力与压铸成型性能的工艺联系 |
4.6 本章小结 |
第5章 Zr基非晶精密结构件压铸成型工艺研究 |
5.1 引言 |
5.2 非晶精密结构件的压铸成型 |
5.3 非晶机械手表壳铸型设计与优化 |
5.3.1 浇口位置的选择 |
5.3.2 脱模分型面确定 |
5.3.3 加工余量 |
5.3.4 脱模斜度 |
5.4 非晶机械手表壳压铸成型工艺研究 |
5.4.1 非晶机械手表壳压铸成型工艺研究 |
5.4.2 工艺改进方案 |
5.5 大尺寸、复杂非晶精密结构件的压铸成型工艺初步研究 |
5.5.1 大尺寸、复杂非晶精密结构件的压铸成型 |
5.5.2 工艺改进方案 |
5.6 本章小结 |
第6章 总结与展望 |
参考文献 |
指导教师对研究生学位论文的学术评语 |
答辩委员会决议书 |
致谢 |
攻读硕士学位期间的研究成果 |
(4)铜基药型罩的动态性能及射流仿真研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 药型罩材料的发展概述 |
1.2 非晶合金概述 |
1.2.1 非晶合金的发展简史 |
1.2.2 非晶合金的性能与应用 |
1.2.3 块体非晶合金的制备方法 |
1.2.4 块体非晶合金的超塑性变形机制 |
1.3 块体非晶合金动态力学性能研究现状 |
1.4 本文研究目的及主要内容 |
2 动态压缩试验方案与分析方法 |
2.1 成分选取 |
2.2 试样制备与物相分析 |
2.2.1 母合金制备 |
2.2.2 棒状样品制备 |
2.2.3 X射线衍射 |
2.3 动态压缩性能试验设备与原理 |
3 Cu45Zr43Al4Ag8 非晶合金动态压缩试验结果与分析 |
3.1 试样非晶结构测定 |
3.2 φ4×5mm非晶合金动态压缩试验结果与分析 |
3.2.1 不同应变率对非晶试样动态压缩形态的影响 |
3.2.2 不同应变率对非晶试样动态压缩强度的影响 |
3.3 φ5×3mm非晶合金动态压缩试验结果与分析 |
3.3.1 不同应变率对非晶试样动态压缩形态的影响 |
3.3.2 不同应变率对非晶试样动态压缩强度的影响 |
3.4 本章小结 |
4 Cu基 BMGs药型罩杆式射流成形过程及侵彻特性 |
4.1 Cu基 BMGs药型罩射流成形 |
4.1.1 仿真模型及材料参数 |
4.1.2 不同时刻下杆式射流形态结果与分析 |
4.1.3 不同时刻下杆式射流速度分布情况及分析 |
4.2 Cu基 BMGs药型罩对混凝土侵彻特性 |
4.2.1 仿真模型及材料参数 |
4.2.2 药型罩与靶板间距的影响 |
4.2.3 药型罩锥角的影响 |
4.2.4 药型罩壁厚的影响 |
4.3 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
致谢 |
(5)锆基非晶合金中锯齿流变动力学的研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 非晶合金室温压缩塑性研究进展 |
1.2.1 成分对室温塑性的影响 |
1.2.2 应变速率对室温塑性的影响 |
1.2.3 试样几何尺寸对室温塑性的影响 |
1.2.4 机器刚度对室温塑性的影响 |
1.2.5 非晶合金的失稳机制 |
1.3 非晶合金的室温锯齿流变 |
1.3.1 锯齿流变的特征参数 |
1.3.2 锯齿流变研究中的数学方法 |
1.3.3 锯齿流变研究中的理论模型 |
1.4 本文的研究内容和意义 |
第二章 实验材料和方法 |
2.1 实验材料的选取和制备 |
2.2 实验样品尺寸及测试条件 |
2.3 样品表面形貌表征 |
第三章 非晶合金锯齿流变的可调临界性 |
3.1 引言 |
3.2 室温塑性对应变速率的响应 |
3.3 锯齿流变的统计规律 |
3.4 锯齿流变的可调临界性 |
3.4.1 平均场理论预测的统计规律 |
3.4.2 应力降幅值对应变速率的响应 |
3.4.3 应力降幅值对应力的响应 |
3.5 本章小结 |
第四章 非晶合金锯齿流变中的剪切温升 |
4.1 引言 |
4.2 释放弹性能量的统计规律 |
4.3 剪切耗散时间的统计规律 |
4.4 剪切扩展机制 |
4.5 剪切引入的温升 |
4.5.1 应变速率对剪切温升的影响 |
4.5.2 机器刚度对剪切温升的影响 |
4.5.3 测试温度对剪切温升的影响 |
4.6 本章小结 |
第五章 非晶合金中类地震的锯齿流变动力学 |
5.1 引言 |
5.2 非晶合金锯齿流变的动力学规律 |
5.2.1 应力降幅值的特征规律 |
5.2.2 锯齿流变的时间关联性 |
5.3 试样高径比对锯齿流变特性的影响 |
5.3.1 室温塑性对高径比的响应 |
5.3.2 应力降幅值对高径比的响应 |
5.3.3 时间关联性对高径比的响应 |
5.3.4 锯齿流变临界值的尺寸效应 |
5.4 结构软化与锯齿流变动力学特性的关系 |
5.5 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
6.3 创新点 |
参考文献 |
攻读博士期间取得的研究成果 |
致谢 |
(6)金属型含能结构材料的组织调控与力、热特性研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 含能结构材料的发展过程 |
1.3 含能结构材料的分类 |
1.3.1 金属-氟聚物 |
1.3.2 金属-氧化物 |
1.3.3 金属-金属 |
1.4 Al基金属型含能结构材料的研究现状 |
1.4.1 Al-氟聚物含能结构材料 |
1.4.2 Al-X含能结构材料 |
1.4.3 Al-Ni-X含能结构材料 |
1.4.4 Al基金属型含能结构材料存在的问题 |
1.5 Zr基非晶合金含能结构材料的研究现状 |
1.5.1 非晶合金结构与性能特点 |
1.5.2 非晶合金含能结构材料 |
1.5.3 Zr基非晶合金含能结构材料 |
1.5.4 Zr基非晶合金含能结构材料存在的问题 |
1.6 本文主要研究内容 |
第二章 材料制备与研究方法 |
2.1 实验材料成分设计 |
2.1.1 Al基含能结构材料成分设计 |
2.1.2 Zr基非晶合金材料设计 |
2.2 实验原料和实验设备 |
2.3 实验样品制备方法 |
2.3.1 粉末热压制样工艺 |
2.3.2 铜模铸造制样工艺 |
2.4 实验样品测试方法 |
2.4.1 材料成分分析 |
2.4.2 组织结构分析 |
2.4.3 力学性能分析 |
2.4.4 释能特性分析 |
2.5 实验粉料特性表征 |
2.5.1 Al粉和Ni粉的显微形貌 |
2.5.2 CuO晶型与显微形貌 |
2.5.3 MoO_3晶型与显微形貌 |
2.5.4 W粉的显微形貌 |
第三章 Al-Ni复合材料的组织与反应特性 |
3.1 Al-Ni复合材料热压态显微组织 |
3.2 Al-Ni复合材料准静态力学性能 |
3.2.1 Al-Ni复合材料变形行为 |
3.2.2 Al-Ni复合材料断裂失效分析 |
3.3 Al-Ni复合材料热引发反应行为 |
3.3.1 Al-Ni复合材料热引发反应特性分析 |
3.3.2 Al-Ni复合材料热引发反应产物表征 |
3.3.3 Al-Ni复合材料热引发反应机制分析 |
3.4 Al-Ni复合材料冲击反应行为 |
3.4.1 Al-Ni复合材料冲击反应产物表征 |
3.4.2 Al-Ni复合材料冲击反应特性分析 |
3.4.3 Al-Ni复合材料冲击反应机制分析 |
3.5 本章小结 |
第四章 Al-Ni-CuO复合材料的组织与反应特性 |
4.1 Al-Ni-CuO复合材料热压态显微组织 |
4.2 Al-Ni-CuO复合材料准静态力学性能 |
4.2.1 Al-Ni-CuO复合材料变形行为 |
4.2.2 Al-Ni-CuO复合材料断裂失效分析 |
4.3 Al-Ni-CuO复合材料热引发反应行为 |
4.3.1 Al-Ni-CuO复合材料表面性质分析 |
4.3.2 Al-Ni-CuO复合材料热引发反应特性 |
4.3.3 Al-Ni-CuO复合材料热引发反应产物表征 |
4.3.4 CuO对 Al-Ni复合材料热引发反应机制的影响 |
4.4 Al-Ni-CuO复合材料冲击反应行为 |
4.4.1 Al-Ni-CuO复合材料冲击反应产物表征 |
4.4.2 Al-Ni-CuO复合材料冲击反应释能特性 |
4.4.3 CuO对 Al-Ni复合材料冲击反应机制的影响 |
4.5 本章小结 |
第五章 Al-Ni-MoO_3复合材料的组织与反应特性 |
5.1 Al-Ni-MoO_3复合材料热压态显微组织 |
5.2 Al-Ni-MoO_3复合材料准静态力学性能 |
5.2.1 Al-Ni-MoO_3复合材料变形行为 |
5.2.2 Al-Ni-MoO_3复合材料断裂失效分析 |
5.3 Al-Ni-MoO_3复合材料热引发反应行为 |
5.3.1 Al-Ni-MoO_3复合材料表面性质分析 |
5.3.2 Al-Ni-MoO_3复合材料热引发反应特性 |
5.3.3 Al-Ni-MoO_3复合材料热引发反应产物表征 |
5.3.4 MoO_3对Al-Ni复合材料热引发反应机制的影响 |
5.4 Al-Ni-MoO_3复合材料冲击反应行为 |
5.4.1 Al-Ni-MoO_3复合材料冲击反应产物表征 |
5.4.2 Al-Ni-MoO_3复合材料冲击反应释能特性 |
5.4.3 MoO_3对Al-Ni复合材料冲击反应机制的影响 |
5.5 本章小结 |
第六章 Al-Ni-W复合材料的组织与反应特性 |
6.1 Al-Ni-W复合材料热压态显微组织 |
6.2 Al-Ni-W复合材料准静态力学性能 |
6.2.1 Al-Ni-W复合材料变形行为 |
6.2.2 Al-Ni-W复合材料断裂失效分析 |
6.3 Al-Ni-W复合材料热引发反应行为 |
6.3.1 Al-Ni-W复合材料表面性质分析 |
6.3.2 Al-Ni-W复合材料热引发反应特性 |
6.3.3 Al-Ni-W复合材料热引发反应产物表征 |
6.3.4 W对Al-Ni复合材料热引发反应机制的影响 |
6.4 Al-Ni-W复合材料冲击反应行为 |
6.4.1 Al-Ni-W复合材料冲击反应产物表征 |
6.4.2 Al-Ni-W复合材料冲击反应释能特性 |
6.4.3 W对Al-Ni复合材料冲击反应机制的影响 |
6.6 本章小结 |
第七章 Zr基合金的组织调控与反应特性 |
7.1 Zr基合金的晶化组织调控 |
7.1.1 高非晶含量Zr基合金的组织结构特征 |
7.1.2 低非晶含量Zr基合金的组织结构特征 |
7.1.3 纯晶态Zr基合金的组织结构特征 |
7.2 Zr基合金准静态力学性能 |
7.2.1 Zr基合金变形行为 |
7.2.2 Zr基合金断裂失效分析 |
7.2.3 晶相对Zr基合金变形行为的影响 |
7.3 Zr基合金热引发反应行为 |
7.3.1 Zr基合金热引发晶化转变行为分析 |
7.3.2 Zr基合金热引发氧化行为特征分析 |
7.4 Zr基合金冲击反应行为 |
7.4.1 Zr基合金冲击反应产物表征 |
7.4.2 Zr基合金冲击反应特性分析 |
7.4.3 Zr基合金冲击反应机制分析 |
7.5 本章小结 |
第八章 结论与展望 |
8.1 论文主要结论 |
8.2 论文主要创新点 |
8.3 展望 |
致谢 |
参考文献 |
作者在学期间取得的学术成果 |
(7)原位内生TiZrCuNbBe非晶复合材料腐蚀行为研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 选题背景及意义 |
1.2 金属腐蚀概述 |
1.2.1 金属腐蚀的分类 |
1.2.2 金属腐蚀的破坏形式 |
1.2.3 金属材料防腐蚀措施 |
1.3 非晶合金及非晶复合材料概述 |
1.3.1 非晶合金的定义 |
1.3.2 非晶合金的发展史 |
1.3.3 块体非晶合金的性能及应用 |
1.3.4 非晶复合材料的分类和制备方法 |
1.3.5 非晶合金及非晶复合材料的腐蚀行为研究进展 |
1.4 本文的主要研究内容 |
第2章 实验材料和试验方法 |
2.1 实验材料及制备方法 |
2.2 材料的微观组织和结构分析 |
2.2.1 X射线衍射分析 |
2.2.2 扫描电子显微镜及能谱分析 |
2.2.3 透射电子显微镜分析 |
2.3 材料的腐蚀性能测试 |
2.3.1 电化学测试 |
2.3.2化学浸泡实验 |
2.4 腐蚀样品的检测方法 |
2.4.1 X射线光电子能谱 |
2.4.2 原子力显微镜 |
第3章 原位内生Ti基非晶复合材料在不同酸溶液中的腐蚀行为研究 |
3.1 引言 |
3.2 实验流程 |
3.3 微观结构观察 |
3.4 电化学腐蚀行为分析 |
3.4.1 动电位极化曲线测试及分析 |
3.4.2 交流阻抗谱测试及分析 |
3.4.3 电化学腐蚀后非晶复合材料表面化学特性分析 |
3.4.4 电化学腐蚀后非晶复合材料的表面形貌及腐蚀机理 |
3.5 本章小结 |
第4章 Nb含量对Ti基非晶复合材料在不同溶液中腐蚀行为的影响 |
4.1 引言 |
4.2 实验流程 |
4.3 组织与微观结构分析 |
4.3.1 XRD和 TEM分析 |
4.3.2 SEM微观组织分析 |
4.4 电化学腐蚀行为研究 |
4.4.1 电化学腐蚀性能测试 |
4.4.2 电化学腐蚀后样品的表面形貌 |
4.4.3 电化学腐蚀后样品表面的化学特性 |
4.5 电化学腐蚀机理分析及讨论 |
4.6 化学浸泡腐蚀行为研究 |
4.7 本章小结 |
第5章 增强相树枝晶尺寸对Ti基非晶复合材料腐蚀行为的影响 |
5.1 引言 |
5.2 微观组织结构分析 |
5.3 电化学腐蚀行为分析 |
5.3.1 电化学腐蚀行为测试及腐蚀机理分析 |
5.3.2 电化学腐蚀后非晶复合材料的表面形貌 |
5.3.3 电化学腐蚀后非晶复合材料表面的化学特性 |
5.4 浸泡在NaCl溶液中非晶复合材料的化学腐蚀特性及表面特征 |
5.5 本章小结 |
第6章 Ti基非晶复合材料与Ti基非晶合金及其它常见合金耐腐蚀性能对比分析 |
6.1 引言 |
6.2 Ti基非晶复合材料与Ti基非晶合金腐蚀性能对比分析 |
6.2.1 微观结构对比 |
6.2.2 电化学腐蚀行为对比 |
6.2.3 非晶合金及非晶复合材料表面形貌对比分析及腐蚀机理研究 |
6.2.4 电化学腐蚀前后元素组成分析 |
6.2.5 化学浸泡腐蚀行为对比 |
6.3 Ti基非晶复合材料与其它金属材料耐腐蚀性能对比分析 |
6.3.1 电化学腐蚀行为对比 |
6.3.2 四种合金材料重量损失及腐蚀速率分析 |
6.4 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读博士学位期间承担的科研任务与主要成果 |
致谢 |
(8)非晶合金玻璃形成能力及其塑性变形特性的研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 非晶合金的研究历程 |
1.2 非晶合金的结构特征及应用 |
1.3 非晶合金的形成机理 |
1.3.1 非晶合金形成的结构因素 |
1.3.2 非晶合金形成的热力学因素 |
1.3.3 非晶合金形成的动力学因素 |
1.3.4 经典的晶体形核和生长理论 |
1.4 非晶合金的室温变形机制 |
1.4.1 自由体积模型 |
1.4.2 剪切转变区模型 |
1.4.3 逾渗模型 |
1.5 本文研究目的及主要内容 |
1.5.1 研究目的 |
1.5.2 主要内容 |
第2章 基于脆值的玻璃形成能力研究 |
2.1 引言 |
2.2 基于脆值的表征玻璃形成能力新判据 |
2.2.1 约化玻璃转变温度与玻璃形成能力的关系 |
2.2.2 脆值与玻璃形成能力的关系 |
2.2.3 约化玻璃转变温度与脆值的关系 |
2.2.4 判据m/T_(rg) |
2.2.5 新判据α |
2.3 数据统计分析及讨论 |
2.4 非晶合金组元数与其玻璃形成能力的关系 |
2.4.1 组元数与约化玻璃转变温度的关系 |
2.4.2 非晶合金组元数与其脆值的关系 |
2.4.3 组元数与其玻璃形成能力的关系 |
2.5 提高玻璃形成能力的有效措施 |
2.6 小结 |
第3章 基于脆值的非晶合金塑性变形能力研究 |
3.1 引言 |
3.2 脆值与泊松比的函数关系 |
3.3 数据统计分析与讨论 |
3.4 脆值与塑性变形能力关系的结构起源分析 |
3.4.1 自由体积量与脆值的关系 |
3.4.2 自由体积对剪切带萌生或形核的影响 |
3.4.3 自由体积对剪切带扩展的影响 |
3.4.4 自由体积特征分布的影响 |
3.5 提高非晶合金室温塑性形变能力的措施 |
3.6 结论 |
第4章 非晶合金玻璃形成能力与其塑性变形能力的关联 |
4.1 引言 |
4.2 临界冷却速率与泊松比间的数值分析 |
4.2.1 脆值与临界冷却速率和泊松比间关系的分析 |
4.2.2 组元数与其临界冷却速率和泊松比关系的分析 |
4.3 玻璃形成能力与塑性变形能力制约关系的微观分析 |
4.4 结论 |
第5章 总结与展望 |
5.1 总结 |
5.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
附录A: 非晶合金的T_G、T_L、T_(RG)、M、R_C数据表 |
附录B: 非晶合金的M、K/G和v数据表 |
附录C: 攻读硕士学位期间发表的论文 |
(9)金属玻璃的微结构、增韧与疲劳问题研究进展(论文提纲范文)
0 引言 |
1 金属玻璃的发展与应用 |
1.1 金属玻璃的发展历史 |
1.2 金属玻璃的形成机制 |
1.3 金属玻璃的特性及应用 |
1.4 金属玻璃的基本问题和难题 |
2 金属玻璃的微结构模型 |
2.1 金属玻璃微结构表征 |
2.2 硬球无规密堆模型 |
2.3 FCC/HCP密堆团簇模型 |
2.4 准等价团簇模型 |
2.5 其他结构模型 |
3 金属玻璃的断裂与增韧 |
3.1 金属玻璃的断裂 |
3.2 金属玻璃的增韧 |
3.2.1 复合增韧方法 |
3.2.1. 1 外加法 |
3.2.1. 2 内生法 |
3.2.2 尺寸效应增韧 |
3.2.3 多孔结构增韧 |
3.2.4 其他增韧途径 |
3.2.4. 1 大泊松比准则 |
3.2.4. 2 微观结构不均匀 |
3.2.4. 3 表面处理 |
4 金属玻璃疲劳 |
4.1 块体金属玻璃的疲劳行为 |
4.2 微纳米尺度金属玻璃的疲劳行为 |
4.3 疲劳引起的结晶现象 |
5 小结与展望 |
(10)金属玻璃亚稳态及晶化过程的电阻和粘度变化行为(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
1 研究背景 |
1.1 金属玻璃的发展历史 |
1.2 金属玻璃的结构 |
1.3 金属玻璃的亚稳态、结构弛豫及晶化 |
1.4 金属玻璃的电阻 |
1.4.1 金属玻璃的导电特征 |
1.4.2 金属玻璃导电的理论模型 |
1.4.3 金属玻璃的电阻行为 |
1.4.4 电阻在金属玻璃研究中的应用 |
1.5 金属玻璃的粘度 |
1.5.1 金属玻璃的粘度 |
1.5.2 金属玻璃粘度的测量方法 |
1.5.3 金属玻璃粘度的影响因素 |
1.6 研究意义及内容 |
2 实验技术与方法 |
2.1 样品制备 |
2.2 组织结构分析 |
2.2.1 X射线衍射分析 |
2.2.2 扫描电子显微分析 |
2.2.3 透射电子显微分析 |
2.3 热力学分析 |
2.4 电阻测量 |
2.5 粘度测量 |
2.6 分子动力学模拟 |
3 金属玻璃的电阻行为 |
3.1 引言 |
3.2 升温过程中金属玻璃电阻典型变化过程 |
3.2.1 匀速升温过程中电阻典型变化 |
3.2.2 等温晶化过程中电阻典型变化 |
3.3 电阻与金属玻璃的晶化过程 |
3.3.1 电阻与Cu_(46)Zr_(46)Al_8块体金属玻璃晶化动力学 |
3.3.2 电阻与金属玻璃的非晶-准晶转变 |
3.3.3 电阻与Zr_(52.5)Cu_(17.9)Ni_(14.6)Al_(10)Ti_5金属玻璃的晶化相演变 |
3.4 金属玻璃电阻弛豫行为 |
3.5 本章小结 |
4 金属玻璃的粘度行为 |
4.1 引言 |
4.2 Zr_(49)Cu_(45)Al_6金属玻璃粘滞流变行为 |
4.2.1 应力对Zr_(49)Cu_(45)Al_6金属玻璃粘滞流变行为的影响 |
4.2.2 Zr_(49)Cu_(45)Al_6金属玻璃粘度的VFT方程拟合 |
4.2.3 Zr_(49)Cu_(45)Al_6金属玻璃的粘度弛豫 |
4.3 非晶-准晶转变对金属玻璃粘度的影响 |
4.3.1 金属玻璃体系选取 |
4.3.2 非晶-准晶转变过程中金属玻璃的粘度行为 |
4.3.3 准晶尺寸及含量对粘度的影响 |
4.4 本章小结 |
5 调控金属玻璃的电阻温度系数 |
5.1 引言 |
5.2 Zr_(57)Cu_(15.4)Ni_(12.6)Al_(10)Nb_5金属玻璃的控制晶化 |
5.3 Cu_(66)Zr_(34)金属玻璃的选择性氧化 |
5.3.1 Cu_(66)Zr_(34)金属玻璃选择性氧化的相演变过程 |
5.3.2 Cu_(66)Zr_(34)金属玻璃选择性氧化机理 |
5.3.3 Cu_(66)Zr_(34)金属玻璃氧化薄带的导电特征及潜在应用 |
5.4 本章小结 |
6 金属玻璃的电阻与其结构的关系 |
6.1 引言 |
6.2 冷却速率对Cu_(46)Zr_(46)Al_8金属玻璃电阻的影响 |
6.3 电阻变化与Zr_(55)Cu_(30)Al_(10)Ni_5金属玻璃亚稳态演变过程 |
6.4 金属玻璃及准晶的低温电子结构 |
6.5 本章小结 |
7 结论 |
参考文献 |
作者简历及在学研究成果 |
学位论文数据集 |
四、注入Mo在Zr_(57)Nb_5Cu_(15.4)Ni)(12.6)Al_(10)非晶合金中的扩散(论文参考文献)
- [1]不同能量状态的块体非晶合金多轴应力作用下变形行为[D]. 褚月鑫. 沈阳工业大学, 2021
- [2]B2相增韧Ti基块体非晶复合材料的组织及力学性能研究[D]. 张聪聪. 兰州理工大学, 2021(01)
- [3]Zr基块体非晶合金玻璃形成能力与压铸成型工艺研究[D]. 王浩杰. 深圳大学, 2020(01)
- [4]铜基药型罩的动态性能及射流仿真研究[D]. 孟凡迪. 大连理工大学, 2020(02)
- [5]锆基非晶合金中锯齿流变动力学的研究[D]. 李娇娇. 太原理工大学, 2020(07)
- [6]金属型含能结构材料的组织调控与力、热特性研究[D]. 黄彩敏. 国防科技大学, 2020(01)
- [7]原位内生TiZrCuNbBe非晶复合材料腐蚀行为研究[D]. 杨玉婧. 燕山大学, 2019(06)
- [8]非晶合金玻璃形成能力及其塑性变形特性的研究[D]. 徐小巾. 湘潭大学, 2019(01)
- [9]金属玻璃的微结构、增韧与疲劳问题研究进展[J]. 沙振东,滕云,刘子顺,王铁军. 固体力学学报, 2018(04)
- [10]金属玻璃亚稳态及晶化过程的电阻和粘度变化行为[D]. 刘斌斌. 北京科技大学, 2018(02)