机械合金化制备Co_(80)Zr_(20)非晶合金粉末

摘要

采用行星式高能球磨机，通过室温下球磨纯元素混合粉末制备出原子数分数比为Co80Zr20的非晶合金粉末。应用X射线衍射（XRD）、差示扫描量热分析仪（DSC）、扫描电镜及透射电镜对不同球磨时间的混合粉末进行了研究。结果发现，球磨时间对混合粉末的结构及颗粒形貌存在显著影响。原始混合粉末由密排六方的β-Co和α—Zr组成，经过0．5h球磨，β—Co转变为同素异构的面心立方的α—Co，随着球磨时间的增加，Co、Zr颗粒都发生严重塑性变形，并且通过冷焊团聚起来，形成具有层状结构的复合颗粒。球磨导致基体元素Co品格中的晶体缺陷密度大大增加，使得合金元素Zr原子向Co品格中扩散迁移，扩散迁移到Co晶格中的Zr原子数量随球磨时间的增加而增加，导致Co元素的品格常数单调增大。当球磨时间达到8h时，形成Co80Zr20固溶体，继续球磨至10～20h，固溶体转变为非晶。球磨20h得到的非晶粉末的玻璃化转变温度为759K，它可以在840K通过单一放热过程或者继续球磨至40h而发生晶化反应，这两种不同晶化工艺所得到的晶化产物完全相同，均为面心立方的Co23Zr6。