機(jī)械合金化法制備Mg-Cu非晶合金及其結(jié)構(gòu)性能表征.pdf

1、非晶態(tài)合金具有高強(qiáng)度、高韌性、高硬度及高耐磨性，可做為超導(dǎo)材料、儲(chǔ)氫材料、高電阻材料、恒彈性、恒熱膨脹材料。90年代以來(lái)，高強(qiáng)度非晶態(tài)Mg合金由于潛在的工業(yè)應(yīng)用前景而備受重視，成為新材料研究最重要的亮點(diǎn)之一。 本文利用機(jī)械合金化法制備Mg58Cu42和MgCu2非晶態(tài)合金。采用X射線衍射儀和差熱掃描量熱儀研究了球磨工藝參數(shù)、合金成分對(duì)合金的結(jié)構(gòu)、非晶形成能力和熱特性等的影響規(guī)律。通過(guò)控制非晶形核和結(jié)晶過(guò)程，深入研究和理解非晶合金

2、的晶化行為，為獲得具有優(yōu)異綜合性能的納米晶材料提供實(shí)驗(yàn)支持。 配方MgCu2的非晶形成能力大于Mg58Cu42，說(shuō)明非晶的形成能力與混合粉末的成分有關(guān)。經(jīng)過(guò)110h的間斷式球磨，Mg58Cu42的混合粉末已經(jīng)轉(zhuǎn)化為非晶態(tài)。在其它工藝參數(shù)不變的情況下，分別采用200r/min、250r/min、300r/min轉(zhuǎn)速進(jìn)行球磨，300r/min為最佳球磨轉(zhuǎn)速。采用20:1的球料比，磨球在球罐中有足夠大的運(yùn)動(dòng)自由程度，合金化速率較快、較

3、充分。通過(guò)不斷改進(jìn)與優(yōu)化，加入1.5％的無(wú)水乙醇過(guò)程控制劑，能明顯地提高出粉率、細(xì)化粉末、減少雜質(zhì)，有助于實(shí)現(xiàn)粉末的機(jī)械合金化。通過(guò)熱力學(xué)與動(dòng)力學(xué)分析結(jié)果表明非晶相的形成是通過(guò)超過(guò)飽和固溶體的失穩(wěn)轉(zhuǎn)變而成，不存在形核與核長(zhǎng)大過(guò)程。對(duì)機(jī)械合金化法制備的Mg-Cu非晶，從室溫加熱到600℃附近，出現(xiàn)兩個(gè)非晶結(jié)構(gòu)馳豫放熱峰，在結(jié)構(gòu)馳豫階段原子獲得了一定的能量進(jìn)行結(jié)構(gòu)調(diào)整，自由能降低，粉末內(nèi)應(yīng)力被釋放和應(yīng)變被消除，為非晶晶化做結(jié)構(gòu)上的準(zhǔn)備。溫度