机械合金化制备Al-Fe-Zr-RE(RE=Gd、Nd、Ce、Y)非晶和纳米晶合金

摘要

非晶纳米晶合金具有特殊的物理、化学和机械性能，无论作为结构材料还是功能材料都具有广阔的应用前景。
　　 本文利用机械合金化法成功制备Al—Fe—Zr—RE(RE=Gd、Nd、Ce、Y)非晶和纳米晶合金。利用X射线衍射仪、扫描电镜、差示扫描量热仪等分析方法对混合粉末的机械合金化过程中微观结构演变、组织变化、合金的热稳定性和晶化动力学行为进行了系统的分析，并就Fe和RE含量对铝基合金的非晶形成能力的影响进行了研究。结果表明：球磨60h后，Al65FexZr30-xGd5(x=5，10，15，20)混合粉末除x=15外都形成了非晶态合金。用Kissinger方程计算得到的Al65Fe10Zr2oGd5表观晶化激活能为Ex=329.87kJ·mol-1和Ep=259.64 kJ·mol-1，表明非晶态合金具有较高的热稳定性和抗晶化能力。球磨Al65FexZr30-xNd5(x=5，10，15，20)合金表明；随着Fe含量增加合金系的非晶形成能力依次增强，球磨最终产物依次为过饱和固溶体、部分非晶相和完全非晶相。晶化放热峰对应的温度依次降低，晶化放热峰温度由x=10的984K到x=15的958K再到x=20的938K。表明非晶结构稳定性反而降低。用Miedema理论计算了Al—Fe—Zr—RE合金系的非晶形成范围，结果表明理论计算的结果与实验结果符合比较好。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章 前言

1.1非晶态合金的特性

1.1.1非晶态合金的结构特性

1.1.2非晶态合金的主要性能

1.2非晶态合金的形成条件与制备方法

1.2.1非晶态合金形成条件

1.2.2非晶态合金的制备方法

1.3机械合金化制备非晶态合金机制的研究

1.3.1机械合金化机理及非晶形成方式

1.3.2 Miedema理论在机械合金化形成非晶态合金的成分设计中的运用

1.4铝基非晶态合金发展

1.5本研究工作的目的、意义与及方法

参考文献

第二章 试验原理与方法

2.1样品的制备

2.2样品的测试原理

2.2.1 X-Ray衍射方法

2.2.2差示扫描量热分析

2.2.3扫描电镜显微分析

参考文献

第三章 非晶态合金AI-Fe-Zr-Gd的制备与物性研究

3.1引言

3.2 Miedema理论对AI-Fe-Zr-Gd合金系非晶形成能力的预测

3.3实验结果分析

3.3.1 AI-Fe-Zr-Gd系合金的X射线分析

3.3.2 AI65Fe10Zr20Gd5合金的X射线分析

3.3.3 AI65Fe10Zr20Gd5合金的扫描电镜分析

3.3.4 AI65Fe10Zr20Gd5非晶态合金的热稳定性分析

3.4结论

参考文献

第四章 非晶纳米晶AI65FexZr30-xNd5(x=5，10，15,20)合金的制备与热稳定性研究

4.1引言

4.2实验结果与分析

4.2.1 AI-Fe-Zr-Nd合金系X射线衍射分析

4.2.2 AI-Fe-Zr-Nd合金系扫描电镜(SEM)分析

4.2.3 AI-Fe-Zr-Nd合金系差热(DTA)分析

4.3小结

参考文献

第五章 稀土元素对AI-Fe-Zr非晶形成能力与热稳定性的影响

5.1引言

5.2实验结果与分析

5.2.1 AI65Fe20Zr10RE5(RE=Gd,Nd，Ce，Y)X射线衍射分析

5.2.2 AI65Fe20Zr10RE5(RE=Gd,Nd,Ce,Y)扫描电镜分析

5.2.3 AI65Fe20Zr10RE5(RE=Gd,Nd,Ce,Y)DTA热分析

5.2.4 AI-Fe-Zr-RE(RE=Gd,Nd,Ce,Y)非晶形成能力与热稳定性的研究

5.3小结

参考文献

第六章 总结与展望

6.1总结

6.2展望

致谢

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