铜基块体非晶纳米晶复合材料研究_材控论文.rar

摘要: 本文介绍了大块非晶合金的发展历程，成分结构、热力学、动力学形成条件，形成非晶的判据及其应用。综述了Cu基非晶合金的制备方法和优异性能。通过对铜基大块非晶合金的成分设计，利用WKDHL型非自耗真空电弧炉制备Cu47Zr11Ti33Ni8Si1非晶合金。采用金相显微镜、SEM、XRD、数显显微硬度计、电化学分析仪等分析了Cu47Zr11Ti33Ni8Si1非晶合金的组织和性能。结果表明：制备出的直径为3mm，长度为90mm的Cu47Zr11Ti33Ni8Si1非晶合金外表光亮，组织均匀。在衍射图谱中，40°～45°之间出现了一个宽大的漫散射峰，且谱线中其它地方出现小的波峰和波谷，说明Cu47Zr11Ti33Ni8Si1非晶中含有纳米晶。通过测量该非晶合金的维氏硬度，其值为823.05（约64HRC）。用失重法测得Cu47Zr11Ti33Ni8Si1非晶合金的腐蚀速度为4.2485 g/（m2.h）；用电化学方法测得该合金的腐蚀电位为-0.25V，因此，与黄铜和不锈钢相比，Cu47Zr11Ti33Ni8Si1非晶合金的耐蚀性能最好。

关键词：Cu基大块非晶合金 非晶制备 组织结构分析 硬度 耐蚀性能

目录

摘要

ABSTRACT

1 绪论-1

1.1 大块非晶合金的发展历程-1

1.2非晶合金的形成条件-2

1．2．1成分结构条件-2

1．2．2热力学条件-2

1．2．3 动力学条件-2

1.3 非晶形成能力的判据-3

1.3.1 约化玻璃转变温度（Trg）准则-3

1.3.2 过冷液相区宽度ΔTx-3

1.3.3 Inoue（井上明久）三原则-4

1.3.4 共晶点准则-4

1.3.5 γ参数-4

1.4 大块非晶合金的应用-4

1.4.1 高性能结构材料-5

1.4.2 耐蚀催化电极材料-5

1.4.3 磁性材料-5

1.4.4 空间探测-5

1.4.5 生物医学材料-5

1.4.6 微型精密器件-5

1.4.7 体育用品-6

1.5铜基大块非晶的发展历程-6

1.6 铜基大块非晶的制备方法-6

1.6.1 水淬法-7

1.6.2 电弧熔炼铜模吸铸法-7

1.6.3 压力模型铸造法-7

1.6.4 甩带法-7

1.6.5 定向凝固法-7

1.6.6 机械合金化法-8

1.7 铜基非晶合金的性能-8

1.7.1 机械性能-8

1.7.2 耐腐蚀性-9

1.7.3 电学性能-9

1.8 本课题研究的意义及内容-9

2 实验设备及方法-11

2.1 试验设备-11

2.2 试验方法-14

3 铜基非晶合金的制备-16

3.1 料料准备-16

3.2 制备Cu基块体非晶合金-16

3.3 小结-18

4 组织观察与结构成分分析-19

4.1合金形貌和组织观察-19

4.2 Cu47Zr11Ti33Ni8Si1合金的扫描能谱分析-20

4.3  Cu47Zr11Ti33Ni8Si1合金的X衍射分析-20

4.4 小结-21

5  非晶合金的维氏硬度测试-22

5.1 维氏硬度测量的原理及方法-22

5.2实验结果及分析-22

5.3 小结-23

6 非晶合金耐蚀性能的研究-24

6.1 失重法-24

6.1.1 失重法测腐蚀速率的原理及方法-24

6.1.2 实验结果及分析-24

6.2电化学法-25

6.2.1 电化学实验-25

6.2.2实验结果与分析-25

6.3 小结-27

7 实验结论-28

参考文献-39

致谢-31