Au-Cu-Al合金的馬氏體預(yù)相變.pdf

1、馬氏體預(yù)相變是廣泛存在于形狀記憶合金、超導(dǎo)、巨磁電阻材料中的一種相變臨界現(xiàn)象。從上世紀(jì)60年代馬氏體預(yù)相變首次被發(fā)現(xiàn)以來(lái),圍繞其機(jī)制的討論一直沒(méi)有間斷。之前的學(xué)者們提出了很多解釋馬氏體預(yù)相變的理論,但是到目前為止還未有一個(gè)理論能被實(shí)驗(yàn)所完全證實(shí)。對(duì)馬氏體預(yù)相變的研究不僅僅可以豐富物理理論,還對(duì)類(lèi)似體系(如鐵電體系)的研究具有參考意義。
　　本文研究分三部分,分別為:(1) Au-Cu-Al合金馬氏體預(yù)相變花呢狀組織與應(yīng)變玻璃行為;

2、(2)母相至中間相轉(zhuǎn)變的“pseudospinodal decomposition”機(jī)制;(3)中間相結(jié)構(gòu)的演化及中間相與母相界面的表征。
　　馬氏體預(yù)相變的花呢狀組織是馬氏體預(yù)相變的重要特征之一。近年來(lái),一些理論假說(shuō)認(rèn)為這種花呢狀組織是由點(diǎn)缺陷或成分起伏釘扎馬氏體相變?cè)斐?并且這種花呢狀組織可以類(lèi)比“自旋玻璃”,屬于一種全新的物理現(xiàn)象—應(yīng)變玻璃態(tài)。但是,也有觀點(diǎn)認(rèn)為馬氏體預(yù)相變的花呢狀組織與應(yīng)變玻璃態(tài)并不兼容,兩者分別屬于兩種不

3、同的機(jī)制。本文通過(guò)系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)研究和理論分析,在Au-Cu-Al合金體系中觀察到馬氏體預(yù)相變花呢狀組織,并且發(fā)現(xiàn)花呢狀組織表現(xiàn)出應(yīng)變玻璃行為。因此本文認(rèn)為馬氏體預(yù)相變花呢狀組織與應(yīng)變玻璃行為在本質(zhì)上是一致的。
　　另外,一些學(xué)者預(yù)測(cè)馬氏體預(yù)相變的本質(zhì)并不是馬氏體相變的前驅(qū)效應(yīng),而是馬氏體相變之前的母相發(fā)生失穩(wěn),即從母相中均勻析出納米中間相。這種中間相的晶體結(jié)構(gòu)對(duì)稱(chēng)性低于母相的晶體結(jié)構(gòu)對(duì)稱(chēng)性,并且母相→中間相轉(zhuǎn)變是一種全新的相變機(jī)制—

4、“Pseudospinodal decomposition”。然而,這個(gè)假說(shuō)尚未被實(shí)驗(yàn)證實(shí)。本文設(shè)計(jì)了一系列不同成分的Au-Cu-Al合金,研究了馬氏體預(yù)相變花呢狀組織在不同熱處理?xiàng)l件下的演化過(guò)程。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),花呢狀組織的本質(zhì)就是一種納米中間相在母相中的均勻形核,而非點(diǎn)缺陷釘扎馬氏體相變?cè)斐?。隨著母相初始成分的不同,花呢狀組織最終可以演化出不同的組織結(jié)構(gòu)(如棋盤(pán)花紋納米線或?qū)\晶)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)并綜合文獻(xiàn)結(jié)果,本文證實(shí)了之前學(xué)者關(guān)于“Pseud