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MoO₃-V₂O₅-P₂O₅-Fe₂O₃玻璃的制备及性能研究

赵宏生 , 李艳青 , 周万城 , 罗发 , 唐春和

无机材料学报

制备了MoO₃-V₂O₅-P₂O₅-Fe₂O₃系磷酸盐玻璃,研究了玻璃形成能力、热膨胀系数和抗潮解等性能.结果表明,MoO₃-V₂O₅-P₂O₅-Fe₂O₃系统具有较宽的玻璃形成区和较强的玻璃形成能力,当MoO3/V2O5≈1.5时,玻璃形成能力最强. MoO₃-V₂O₅-P₂O₅-Fe₂O₃玻璃的热膨胀系数约为60-110×10^-7/℃,并且随着Fe2O3含量的增加而逐渐增大.加入适量的Fe₂O₃能够显著改善MoO₃-V₂O₅-P₂O₅玻璃的抗潮解性能,在90℃的去离子水中的溶解速率达到8.0×10^-9g·cm^-2·min^-1.

关键词: 磷酸盐玻璃 , glass forming ability , thermal expansion , water durability

稀土Gd掺杂对锆基块体非晶合金玻璃形成能力及力学性能的影响

孙亚娟魏先顺黄永江沈军

金属学报

适量的Gd掺杂可提高Zr_50.7Cu₂₈Ni₉Al_12.3块体非晶合金的玻璃形成能力, 当Gd元素掺杂量 (原子分数) 为1%时, 即(Zr_50.7Cu₂₈Ni₉Al_12.3)₉₉Gd₁, 柱状非晶合金直径可达16 mm (不掺杂时为14 mm). 稀土Gd掺杂降低了锆基块体非晶合金的断裂强度与塑性 变形能力. 随着Gd含量的增加, 其断裂方式由单一的剪切断裂转变为剪切断裂与破碎断裂的复合形式, 且含Gd元素掺杂的非晶合金断口呈现了脉状纹络与纳米周期性条纹共存的特征.

关键词: 锆基块体非晶合金 , glass forming ability , mechanical property

锰元素对Zr55Cu30Ni5Al10块体金属玻璃热稳定性和力学性能的影响

刘广桥 , 寇生中

机械工程材料

采用铜模吸铸法制备出直径3 mm的块体(Zr0.55Al0.10Ni0.5Cu0.30) 100-xMn (x=0,2,4,6)金属玻璃试样,研究了锰的添加对Zr55Cu30Ni5Al10块体金属玻璃的非晶形成能力、热稳定性、力学性能和组织的影响.结果表明:添加适量的锰能降低Zr55 Cu30 Ni5 Al10合金的热稳定性和非晶形成能力;当x=4时,合金过冷液相区△Tx为61 K,约化玻璃转变温度Trg为0.58,参数γ为0.40;锰的适量添加有利于提高锆基块体金属玻璃的抗压强度,当x=4时,合金的抗压强度提高到1 817 MPa,而塑性无明显改善.

关键词: 块体金属玻璃 , 热稳定性 , 非晶形成能力 , 力学性能 , 组织

Fe69Co8Nb7-xVxB15Cu1非晶条带热稳定性与软磁性能研究

唐翠勇 , 肖志瑜 , 庄哲峰 , 陈学永 , 叶大鹏 , 张翔

稀有金属材料与工程

基于Slater-Pauling曲线,运用“元素替代”成分设计法则,通过单辊旋淬工艺成功制备出Fe69Co8Nb7-xVxB15Cu1(x=0,2,5,7)非晶合金条带.利用XRD、TEM和DSC对合金系的非晶形成能力、热稳定性进行研究,并通过PPMS和B-H磁滞回线仪研究合金系的软磁性能.结果表明:随着V含量的增加,合金系的非晶形成能力、热稳定性和矫顽力逐渐降低,而饱和磁感应强度、居里温度逐渐增高;当x=2时非晶合金具有最宽两次晶化温度区间,热处理温区宽达225.9℃;当x=7时非晶合金具有最佳高温软磁性能,其饱和磁感应强度为0.96 T,矫顽力仅为8.95 A/m,而居里温度高达Tc=349.42℃.

关键词: 铁基非晶合金 , 非晶形成能力 , 热稳定性 , 软磁性能

Cu50-xZr40+xAl5Nb5合金非晶形成能力、组织结构及力学性能研究

赵燕春 , 寇生中 , 袁小鹏 , 李春燕 , 蒲永亮 , 徐娇 , 于朋

稀有金属

选择Cu50-xZr40+xAl5Nb5 (x=0,2,4,6)合金,研究主要元素成分变化对非晶形成能力和组织的影响,分析了组织结构和力学性能的关系.结果表明,玻璃形成最优成分为Cu46Zr44Al5Nb5,△Tx、Trg、y参数分别为51.9K,0.60,0.401,具有良好的热稳定性.全非晶结构的Cu46Zr44Al5Nb5合金其断裂强度高达1811 MPa,无明显宏观塑性变形;断口表面较平整,且伴有明显的脉络状花样大面积的分布在断面上,扩展方向一致.非晶-晶体复合结构的Cu44Zr46Al5Nb5合金具有较好综合力学性能,其断裂强度达到1747 MPa,塑性应变为3.94％;断口平滑区分布着大面积细密且深的脉络状花样,剪切带宽度约为40 μm,与压缩轴向约成45°.Cu44Zr46Al5Nb5合金析出结晶相的尺寸小于剪切带的宽度,且分布均匀,外力加载时对非晶基体起到一定的增韧作用.结晶相的组织结构和尺寸分布决定了非晶-晶体复合材料的力学行为.

关键词: 块体金属玻璃 , 非晶形成能力 , 组织 , 力学性能

半固态处理对(Zr0.60Ni0.22Al0.18)96Fe4合金非晶形成能力和力学性能的影响

李春燕 , 寇生中 , 赵燕春 , 袁小鹏 , 陈延 , 袁子洲

材料热处理学报

将Fe元素添加到Zr-Ni-Al合金体系中,采用铜模吸铸法在不同电压下制备出直径为3 mm的(Zr060Ni0.22Al018)96Fe4圆棒合金试样.采用X射线衍射(XRD),扫描电子显微镜(SEM)、示差扫描量热仪(DSC)、微机控制电子式万能试验机和显微硬度计等设备测试了半固态处理对(Zr0.60Ni0.22 Al0.18)96 Fe4块体非晶合金的非晶形成能力和力学性能的影响.结果表明,10 kV吸铸的(Zr0.60 Ni0.22Al0.18)96Fe4试样为完全非晶结构,合金具有较强的非晶形成能力,其过冷液相区宽度△Tx可以达到78 K,约化玻璃转变温度Trg(Trg=Tg/Tm)可达0.632;电压8 kV时吸铸制得的(Zr0.60Ni0.22Al0.18)96Fe4合金由非晶主相和少量FeZr2晶体相组成,其断裂强度σf为2077 MPa,显微硬度为720 HV,塑性应变量ε.为1.7％;随吸铸电压适量降低,7 kV吸铸时,合金仍为非晶/晶体复合材料,但晶体相份额增多,合金的强度和硬度提高.

关键词: 块体非晶合金 , 半固态处理 , 非晶形成能力 , 力学性能 , 复合材料

添加Y制备铜锆基大块非晶合金

李炳 , 李金山 , 范新会 , 陈建

稀有金属材料与工程

采用工业级的低纯Zr,通过稀土Y的微合金化作用,制备Cu46Zr46Al8非晶合金.结果表明:Y能有效提升Cu46Zr6Al8合金的玻璃形成能力,主要原因是Y能吸附液态合金中溶解的氧,起到晶化合金的作用.当Y的添加量为2at％,3at％时,效果最为明显.经过Y微合金化后的非晶合金的抗压缩断裂强度超过2 GPa,高于用高纯原料制备的非晶,但是塑性明显下降.

关键词: 块体金属非晶 , 低纯 , 添加Y , 玻璃形成能力

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