玻璃形成能力

摘要： 采用X射线衍射仪、差热分析仪、万能试验机和扫描电镜等仪器,对直径为3 mm的Zr-Al-Cu-Ni-Y大块金属玻璃进行了热力学和力学性能研究.结果表明:根据X射线衍射分析,Zr-Al-Cu-Ni-Y合金具有好的玻璃形成能力;热力学数据显示γ值与合金玻璃形成能力具有较强的关系,Trg值与合金玻璃形成能力却有较弱的关系,随着Y含量增加,合金热稳定性增加.另外,Zr50.3 Al12.3 Cu28 Ni9 Y0.4和Zr49.7 Al12.3 Cu28 Ni9 Y1合金具有较高屈服强度、较高抗压强度以及较大塑性形变;在所研究的两个合金中,断口形貌的剪切带数量越多或锯齿流动的应力降越大时,合金的塑性形变越大.

摘要： 采用X射线衍射仪、差热分析仪、万能试验机和扫描电镜等仪器,对直径为3 mm的Zr-Al-Cu-Ni-Y大块金属玻璃进行了热力学和力学性能研究。结果表明:根据X射线衍射分析,Zr-Al-Cu-Ni-Y合金具有好的玻璃形成能力;热力学数据显示γ值与合金玻璃形成能力具有较强的关系,T_(rg)值与合金玻璃形成能力却有较弱的关系,随着Y含量增加,合金热稳定性增加。另外,Zr_(50.3)Al_(12.3)Cu_(28)Ni_(9)Y_(0.4)和Zr_(49.7)Al_(12.3)Cu_(28)Ni_(9)Y_(1)合金具有较高屈服强度、较高抗压强度以及较大塑性形变;在所研究的两个合金中,断口形貌的剪切带数量越多或锯齿流动的应力降越大时,合金的塑性形变越大。

摘要： 为了解决铝基非晶合金在形成过程中容易析出α-Al晶体导致玻璃形成能力较低且不易评估的问题,设计了简单易行的玻璃形成能力评估方法,对非晶AlNiZr合金成分进行优化.首先,制备9种不同组分的AlNiZr合金铸锭;然后,在相同制备条件下,用单辊甩带法制备不同组分的合金薄带;最后,采用X射线衍射仪对薄带进行XRD表征,基于XRD结果拟合计算合金薄带的非晶含量.结果表明:在合金组分Al100-x-y Nix Zry中,随着Ni含量的增加玻璃形成能力提高,随着Zr含量的增加玻璃形能力成降低;当Zr含量为3％时,进一步增加Ni含量达到20％和25％,合金的玻璃形成能力降低,Al82 Ni15 Zr3具有更好的玻璃形成能力.通过对非晶AlNiZr合金成分的优化,可以为不含稀土元素的铝基合金的玻璃形成能力评估提供新的方法,拓展其在设备防护领域的应用空间.

摘要： Co基非晶合金不仅具有高热稳定、高强度、硬度,还显示出优异的软磁特性如低矫顽力、高磁导率、低铁损、低磁致伸缩系数等,尤其是高频下的导磁率、铁损性能极佳,有着重要的工业应用价值.但相对于软磁性Fe基非晶合金,Co基的合金体系较少、玻璃形成能力(GFA)和饱磁感应强度较低而影响了它们的广泛应用.近年,材料工作者研发出了一系列Co基块体非晶合金体系,并对它们的非晶形成机理、GFA、过冷液态稳定性、结晶化行为、磁性及力学性能等进行了广泛、深入的研究.本文对软磁性Co基块体非晶合金的研究进展进行了简述,并展望了其今后的发展方向.

摘要： 本文分析了熔体温度、铸造压力和化学成分对非晶合金玻璃形成能力(GFA)与压铸成型性能的影响,并探究两种性能的工艺关联.研究发现:随熔体温度升高,Zr基非晶合金GFA先提高后减小,且合金成分不同,熔体化学成分,局域原子团簇特征和合金实际冷却速率就不同,非晶合金GFA与玻璃稳定性也就存在差异.非晶合金的压铸成型能力随熔体温度和铸造压力升高不断提高,但与GFA存在相互限制的作用:当合金GFA较强时,熔体内原子堆垛密实,粘滞系数较高严重阻碍过冷液流动成形,且玻璃稳定性越好压铸成型性能越差;而当熔体温度过高,非晶合金GFA减弱,过冷液粘度降低时,才能快速提高非晶合金的压铸成型性能.因此,选择最佳的合金成分、优化工艺参数有利于非晶精密结构件成型.

摘要： 作为新兴非晶材料的金属玻璃由于其优异的力学、物理以及化学性能而被广泛研究.玻璃形成能力一直是制约着非晶材料发展的重要问题,为了设计出具有良好玻璃形成能力的非晶材料,对非晶材料的玻璃形成能力已经有大量的研究.研究表明单一的影响因素不足以全面解释非晶材料的玻璃形成能力,即玻璃形成能力是由多种因素共同影响的.另一方面,由于非晶材料具有复杂且无序的结构,传统的方法难以全面、清晰地理解非晶材料的结构与本质.机器学习这一新的研究范式为解决非晶材料领域的关键瓶颈问题提供了新的途径和契机.本文首先简单介绍了一些机器学习算法,如支持向量机、人工神经网络和K均值聚类.随后介绍了机器学习在非晶材料中的应用,包括非晶结构分类、非晶结构-性能关联和非晶宏观性质的预测,并提出了基于机器学习方法在未来非晶研究中的应用前景,包括非晶数据库的建立、高通量计算方法的发展和机器学习势函数的发展.

摘要： 金属玻璃(非晶态合金)具有优异的耐磨性、耐腐蚀性、高比强度和高弹性应变极限,因此在工程结构材料领域中具有很大的应用潜力.玻璃形成能力是制约其工程化应用的关键,因此从金属玻璃结构特性角度,评述了与金属玻璃形成能力相关的一些重要理论和判据,期望推动金属玻璃合金成分设计与研制进程.%Metallic glasses were potentially industrial materials due to their excellent properties,such as high specific strength and high corrosion resistance.However,glass-forming ability(GFA)limited their applications greatly.Some key theories and parameters associated with GFA of metallic glasses were reviewed,expecting present new insights and developing bulk metallic glasses.

摘要： 采用铜模吸铸法在三元Zr56Co28Al16和四元Zr56Co28?xCuxAl16(x=2,4,5,6,7,摩尔分数,％)非晶合金中形成大块金属玻璃(BMGs).本研究主要目的是找到四元ZrCo(Cu)Al合金中形成大块金属玻璃的最优成分,并提高母合金的塑性.采用X射线衍射(XRD)技术、透射电镜(TEM)和差示扫描量热法(DSC)研究非晶合金的结构及其玻璃形成能力(GFA).此外,利用压缩试验、显微硬度、纳米压痕和扫描电镜(SEM)讨论塑性提高的可能机制.含铜合金中玻璃形成能力最强的是Zr56Co22Cu6Al16合金,与基体合金相似.此外,Zr56Co22Cu6Al16大块金属玻璃的塑性从基体合金的3.3％显著增加到6％.最后,结合铜和钴的正混合热,讨论合金塑性和GFA的变化.%The formation of bulk metallic glasses (BMGs) in the ternary Zr56Co28Al16 and quaternary Zr56Co28?xCuxAl16 (x=2, 4, 5, 6, 7, mole fraction, ％) glassy alloys was investigated via the copper mold suction casting method. The main purpose of this work was to locate the optimal BMG-forming composition for the quaternary ZrCo(Cu)Al alloys and to improve the plasticity of the parent alloy. The X-ray diffractometry (XRD), transmission electron microscopy (TEM) and differential scanning calorimetry (DSC) were used to investigate the glassy alloys structure and their glass forming ability (GFA). In addition, the compression test, microhardness, nano-indentation and scanning electron microscopy (SEM) were utilized to discuss the possible mechanisms involved in the enhanced plasticity achievement. The highest GFA among Cu-containing alloys was found for the Zr56Co22Cu6Al16 alloy, which was similar to that of the base alloy. Furthermore, the plasticity of the base alloy increased significantly from 3.3％ to 6％ for the Zr56Co22Cu6Al16 BMG. The variations in the plasticity and GFA of the alloys were discussed by considering the positive heat of mixing within Cu and Co elements.

摘要： 为了揭示Ni和Y元素对Al-Ni-Y三元金属玻璃的玻璃形成能力影响的本征机理,且基于费米面和伪布里渊区理论,提出了Ni和Y元素对Al-Ni-Y三元金属玻璃的玻璃形成能力的影响分为两种情况:Ni原子通过Al和Ni原子之间的电子轨道杂化效应,改变费米面直径(2KF),从而影响Al基金属玻璃的玻璃形成能力;Y原子通过整体原子的静态结构,改变伪布里渊区(KP),最终影响Al基金属玻璃的玻璃形成能力.费米面和伪布里渊区尺寸通过电子能量损失谱(EELS)、X射线衍射(XRD)和X射线光电子能谱(XPS)获得.研究表明,当两者相互作用机制满足2KF=KP,条件时,费米能级处电子态密度最低,金属玻璃整体结构的稳定性达到最佳.在此基础上,提出了δ=|KP-2KF|判据用于衡量Al-Ni-Y三元金属玻璃的玻璃形成能力,该判据在实验上得到验证.

摘要： 随着CALPHAD方法的日趋完善,研究者们已开始把该方法应用于搜寻具有高玻璃形成能力的非晶合金成分方面。Fe基非晶材料因具有良好的磁学和力学性能而受到广泛重视,但应用CALPHAD方法来预测Fe基合金玻璃形成能力的研究并不多见。因此本研究利用CALPHAD方法和相应的热力学数据对Fe-Nb-B三元系中包含液相的单变量线及液相投影面进行了计算。

摘要： 本研究采用分子动力学模拟方法研究了Cu50Zr50非晶合金的形成过程及其局域原子结构.模拟得到的玻璃转变温度和径向分布函数与实验结果吻合较好.对非晶形成过程中的结构演化的键对分析表明:随着温度降低,具有五次对称特性的1551、1541键对数量单调增加,而1431键对则是先升高后降低;同时,非晶合金中以与二十面体短程序相关的1551,1541和1431键对为主.配位数(CN)和Voronoi多面体结构分析显示:Cu50Zr50非晶合金中以Cu原子为中心的CN主要分布在10～12之间,其配位环境以CN较少的Bernal多面体和二十面体结构为主;而以Zr原子为中心的CN分布在13～16之间,其几何近邻主要是CN较多的畸变二十面体和Frank-Kasper多面体.此外,局域结构短程序分析表明,Cu5Zr7和Zr8Cu7是Cu50Zr50非晶合金的最主要结构单元,由于其结构对称性与非晶晶化的先析出相Cu10Zr7结构不相容相性从而使得该非晶合金具有良好的玻璃形成能力.Cu50Zr50非晶合金中的各种短程序通过共点、共线、共面或嵌套方式相互连接构成中程有序结构.

摘要： 本文研究了微量元素的种类与添加量对Cu55Zr38Al7铜基块体金属玻璃形成能力及力学性能的影响。添加2at%的Ag、Ti、Y或Nd都可以提高Cu55Zr38Al7的玻璃形成能力；6at.%的Ag替代Cu，玻璃棒的临界直径可从2mm增加到4mm；而同时复合添加2at.%的Ag和Y也可以明显提高Cu55Zr38Al7的玻璃形成能力。因此，替代化学性质相似的元素或者扩大合金系的原子尺寸范围对提高玻璃形成能力具有显著的效果。然而，添加微量元素均不同程度地降低了CuZrAl金属玻璃的硬度。断口表面显示出微量相似元素替代影响了基体在压缩过程中剪切带的繁殖。在微量元素替代的伪四元铜基块体金属玻璃中，2at%Ti和Ag替代可分别获得最大压缩强度2163MPa和最大压缩塑性8.7%。所以，通过添加微量元素可以调谐金属玻璃的玻璃形成能力和力学性能。

摘要： Cu基大块非晶合金具有极高的强度,可以作为未来的超强结构材料。综述了国内外最近几年来Cu基大块非晶合金的研究现状,介绍了Cu基大块非晶合金在玻璃形成能力、机械性能、耐腐蚀性能、非晶-纳米晶合金方面的研究成果,Cu36Zr48Ag8A18合金非晶形成能力最高,通过注射模铸造,非晶临界直径达25mm,压缩断裂强度达1836-1981Mpa,塑性应变为0.1-1.0%,表现出优良的机械性能。(Cu0.6Hf0.25Ti0.15)90Nb10玻璃合金具有优良的耐腐蚀性能,在Cu-Hf-Ti非晶合金中加入Nb元素大大减少了在溶液中的腐蚀速率,这归功于形成了富Hf、Ti和Nb的表面保护膜。通过退火热处理,Cu50Zr45Ti5非晶合金析出了Cu10Zr7和CuZr2纳米晶,结晶过程依靠形核和长大方式进行。最后探讨了Cu基大块非晶合金未来的研究重点。

摘要： 块体非晶钢合金作为一种新型的功能结构材料因为高的断裂强度、良好的耐磨耐蚀性 能和优异的软磁性能，近年来吸引着材料科研工作者的广泛注意，尤其是作为优异的变压器 铁芯材料因为低的矫丸力、低的芯损和高的饱和磁化强度获得了广泛的工业应用。本文试图 对块体非晶钢的研究现状从玻璃形成能力、力学性能、腐蚀性能、软磁性能等各个角度进行 回顾，并且着重探讨了其在电子器件、传感器、军事、精密微机械、催化剂等方面的应用状 况与潜在价值。同时，本文也对块体非晶钢研究与应用面临的挑战以及未来的可能研究方向 进行了展望，将有助于推动块体非晶钢这一新型结构功能材料的研究与应用的进一步发展。

摘要： 块体非晶钢合金因其相对低廉的花费、优异的机械性能和软磁性能而具有广阔的应用前景。目前，人们已在Fe-Cr-Mo-C-B-Y-Co，Fe-Co-Cr-Mo-Mn-C-B-Y，Fe-Cr-Mo-Er-C-B等合金系成功制备出了厘米级的块体非晶钢合金。但是，上述合金成分为确保高的玻璃形成能力，必须使用高纯度元素在高的真空条件下制备，这无疑大大增加了生产成本和加工的复杂性。本研究针对这一问题，采用来自于某钢厂的工业生铁和铁合金，在低真空条件下采用普通的铜模吸铸方法，成功制备出一系列块体非晶钢合金，其中Fe-C-Si-B-P-Mo-Al-Co合金最大全非晶试棒直径可以达到7毫米。该系列块体非晶钢合金断裂强度均超过3GPa，并且具有一定的压缩塑性(0.6％)。测试表明，高铬块体非晶钢合金在盐酸、硫酸等腐蚀介质中具有非常优异的抗腐蚀能力，远强于常规不锈钢。同时该系列合金也获得了优良的软磁性能，饱和磁化强度高于1.0 T，矫丸力低于10A/m。工业原材料制备高强、高耐蚀和优异磁性能块体非晶钢的成功，对于块体非晶合金这一新型介稳定材料探索新的应用领域，走向工业化具有重要的意义。

摘要： 钛合金由于具有高的比强度,在许多领域中得到广泛应用.Ti基大块非晶合金具有更高的比强度,是极具发展潜力的机构材料.本文综述了Ti基大块非晶合金的成分设计、玻璃形成能力、制备技术及机械性能,介绍了目前该领域的研究现状.

摘要： 采用二元深共晶比例法,设计了系列Cu-Ti-Zr-Ni非晶合金成分.采用传统的铜模铸造法,由成分为Cu52.55Ti30.05Zr11.4Ni6与Cu53.1Ti31.4Zr9.5Ni6的两种合金可以制备出临界直径达5mm的完全非晶组织.两合金均具有较高的约化玻璃转变温度(Trg),分别为0.603与0.598,其合金成分更加接近体系深共晶点,因而具有良好的玻璃形成能力.其中Cu52.55Ti30.05Zr11.4Ni6的玻璃转变温度(694K)与过冷液相区宽度(52K)均较高,表明该合金具有良好的热稳定性.

摘要： 利用铜模铸造制备了一系列含Gd的zr基块状非晶合金，用X射线衍射和差示扫描量热法研究了稀土元素Gd对Zr基块体非晶合金的形成能力、结构变化、热稳定性的影响。结果表明，Gd的加入增大了Zr基块体非晶合金的平均原子间距，改变了Zr基非晶合金的近程有序区和原子排列。Gd含量从1%增加到10%。△Tx从50.1 K减小到33.9 K，即非晶合金的稳定性减弱，但是Gd含量为5%时，约化玻璃转变温度Trg出现了最大值0.701 6，显示了非晶合金的形成能力有所提高。

摘要： 利用铜模铸造制备了一系列含Gd的zr基块状非晶合金，用X射线衍射和差示扫描量热法研究了稀土元素Gd对Zr基块体非晶合金的形成能力、结构变化、热稳定性的影响。结果表明，Gd的加入增大了Zr基块体非晶合金的平均原子间距，改变了Zr基非晶合金的近程有序区和原子排列。Gd含量从1%增加到10%。△Tx从50.1 K减小到33.9 K，即非晶合金的稳定性减弱，但是Gd含量为5%时，约化玻璃转变温度Trg出现了最大值0.701 6，显示了非晶合金的形成能力有所提高。

摘要： 根据一个实施方式，玻璃形成设备的形成主体可包括具有第一形成表面与第二形成表面的上部部分，第一形成表面与第二形成表面从上部部分延伸。第一形成表面与第二形成表面可在形成主体的底部边缘处汇聚。用于接收熔融玻璃的沟槽可位于形成主体的上部部分中。沟槽可包括第一堰、与第一堰相对并间隔开的第二堰、及在第一堰与第二堰之间延伸的底座。第一堰的垂直表面的至少一部分可朝向沟槽的中心线向内弯曲。类似地，第二堰的垂直表面的至少一部分可朝向沟槽的中心线向内弯曲。

摘要： 本发明的目的是开发在Zr基、Ti基、Cu基、Ni基以及Fe基金属玻璃的表面上简单且高效率地反复形成反转转印图案的方法，所述金属玻璃的过冷却液体温度区域在400°C以上，成形温度也需要在400°C以上。(a)将图像图案转换成相对于实像进行镜面反转的位图信息，进行准备；(b)然后进行以下加工，即，以极短的时间反复接通/切断高能密度光(15)，在一次照射中一面形成一个点的加工孔(24)一面在成形模具(20)的表面上进行扫描，根据所述位图信息将图像图案作为点的集合图案(21)形成在成形模具(20)的表面上；(c)然后，利用该集合图案形成模具(20)，对金属玻璃部件(1)在过冷却液体温度区域(Tg-Tx)内进行点的集合图案(21)的反转转印成形。

摘要： 提供了方法和相关设备的各种实施方式，包括：将熔融材料递送到成形和定径组件中；经由至少一对成形辊和定径辊处理所述熔融玻璃，以形成具有宽度和厚度的玻璃带；向所述玻璃带的横截面厚度中施予至少一个夹紧区域以提供夹紧玻璃带；在按顺序间隔的模具表面上的所述夹紧玻璃带上方滚动压力辊，以将特性施予到所述夹紧玻璃中带以形成玻璃带产品。

摘要： 根据一个实施方式，玻璃形成设备的形成主体可包括具有第一形成表面与第二形成表面的上部部分，第一形成表面与第二形成表面从上部部分延伸。第一形成表面与第二形成表面可在形成主体的底部边缘处汇聚。用于接收熔融玻璃的沟槽可位于形成主体的上部部分中。沟槽可包括第一堰、与第一堰相对并间隔开的第二堰、及在第一堰与第二堰之间延伸的底座。第一堰的垂直表面的至少一部分可朝向沟槽的中心线向内弯曲。类似地，第二堰的垂直表面的至少一部分可朝向沟槽的中心线向内弯曲。

摘要： 本发明的目的是开发在Zr基、Ti基、Cu基、Ni基以及Fe基金属玻璃的表面上简单且高效率地反复形成反转转印图案的方法，所述金属玻璃的过冷却液体温度区域在400°C以上，成形温度也需要在400°C以上。(a)将图像图案转换成相对于实像进行镜面反转的位图信息，进行准备；(b)然后进行以下加工，即，以极短的时间反复接通/切断高能密度光(15)，在一次照射中一面形成一个点的加工孔(24)，一面在成形模具(20)的表面上进行扫描，根据所述位图信息将图像图案作为点的集合图案(21)形成在成形模具(20)的表面上；(c)然后，利用该集合图案形成模具(20)，对金属玻璃部件(1)在过冷却液体温度区域(Tg－Tx)内进行点的集合图案(21)的反转转印成形。

摘要： 公开了减少玻璃条带的尺寸变化的玻璃形成装置。在实施方式中，一种玻璃形成装置可以包括形成主体，所述形成主体限定在拉制方向上延伸的拉制平面。包壳可以在所述形成主体下方在所述拉制方向上延伸。所述包壳可以包括隔室，所述隔室在所述拉制方向上定位在所述形成主体下方。所述隔室可以包括：冷却的壁，所述冷却的壁定位在所述拉制平面附近；流体导管，所述流体导管定位在所述隔室内并且与所述冷却的壁相邻；抽取端口，所述抽取端口延伸通过所述冷却的壁并且相对于所述流体导管定位在所述拉制方向上；和注射端口，所述注射端口延伸通过所述冷却的壁并且相对于所述流体导管定位在所述拉制方向上。

摘要： 本文中公开了玻璃形成装置的实施例。在一个实施例中，一种玻璃形成装置可以包括：形成主体，界定在拉制方向上从所述形成主体延伸的拉制平面。主动冷却的散热器可以在所述拉制方向上定位在所述形成主体下方且与所述拉制平面隔开。红外线透明的屏障可以定位在所述主动冷却的散热器与所述拉制平面之间。所述红外线透明的屏障可以包括定位在所述主动冷却的散热器附近的红外线透明的壁或定位在所述主动冷却的散热器周围的红外线透明的套管。

摘要： 本发明涉及向铁基玻璃形成合金和铁基含Cr-Mo-W的玻璃添加铌。更具体地，本发明涉及改变结晶性质导致可在更高温度下保持稳定的玻璃形成，提高玻璃形成能力和提高纳米复合结构的析晶硬度。

摘要： 本发明公开了一种高玻璃形成能力的Ce基大块金属玻璃，其按各元素的原子百分数的结构式为：Ce

摘要： 本发明涉及向铁基玻璃形成合金和铁基含Cr－Mo－W的玻璃添加铌。更具体地，本发明涉及改变结晶性质导致可在更高温度下保持稳定的玻璃形成，提高玻璃形成能力和提高纳米复合结构的析晶硬度。