非晶AlNiLa初始晶化行为的结构起源探究

论文摘要

用差示扫描量热法（differential scanning calorimetry, DSC）,同步辐射高能X射线衍射（high energy X-ray diffraction, HEXRD）,反蒙特卡洛（reverse Monte Carlo, RMC）模拟及Voronoi tessellation等方法研究了Al85.5Ni7.5La5M2（M=Si, Ni, Co, Fe）合金初始晶化行为过程中的原子结构演化差异。DSC测试结果表明Si, Fe及Co置换Ni后体系的初始晶化行为均发生了显著改变,其中Si及Fe置换Ni后体系初始晶化温度(Tx1)分别降低了67℃和15℃,而Co置换Ni后体系Tx1增大了33℃。经RMC模拟及Voronoi tessellation分析可知,合金元素的添加并未显著改变合金的原子拓扑结构组成,因此合金的初始晶化行为差异并非起源于合金的原子拓扑结构构成。进一步分析表明,合金的初始晶化行为与体系平均键长和混合焓(ΔHmix)相关,而与混合熵及合金元素半径关系不大。Tx1随体系平均键长的增大而降低,并且与ΔHmix符合抛物线方程Tx1=-274.3(ΔHmix)2-7542.3ΔHmix-51552.0。当合金混合焓达到一个稳定值时,合金具有较为稳定的结构,热稳定性较高。过高或者过低的混合焓均不利于稳定结构的构成,使得合金在较低温度下便启动晶化过程。

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文章来源

类型: 期刊论文

作者: 姚伟鑫,夏明许,曾龙,李建国

关键词: 短程序团簇,射线衍射,同步辐射,非晶合金,热稳定性,混合焓

来源: 稀有金属 2019年09期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑

专业: 金属学及金属工艺

单位: 上海交通大学材料科学与工程学院

基金: 国家重点研发计划项目(2017YFA0403802),国家自然科学基金项目(51474148,51727802,U1660203,51604173)资助

分类号: TG139.8

DOI: 10.13373/j.cnki.cjrm.xy18120023

页码: 897-903

总页数: 7

文件大小: 1522K

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