铝基非晶合金的异常磁性及强磁场对其晶化影响的机理研究

铝基非晶合金发生部分晶化后，析出纳米尺度的铝粒子，弥散分布于非晶基体，形成纳米晶/非晶复合材料，使材料的强度进一步提高，强度可达1980MPa，且保持良好韧性。该复合材料的优异性能取决于晶化过程中析出的纳米铝粒子的大小、形态及分布，细小弥散分布的粒子有利于提高材料的性能。铝基非晶合金的纳米晶化研究具有重要理论和实际应用意义。铝基非晶合金仅含有少量铁磁性元素，一般认为磁场对其晶化不会有显著影响。然而，项目研究组前期研究中发现，铝基非晶合金表现出抗磁性，部分晶化后又表现出超顺磁性或弱铁磁性；其次，强磁场作用下铝基非晶合金晶化产物的形态发生显著改变。本项目研究铝基非晶合金的异常磁性及稳恒强磁场作用下铝基非晶合金的纳米晶化机理，现象奇特、研究对象及研究方法新颖。旨在揭示铝基非晶合金磁性变化规律；及强磁场作用下晶化动力学、热力学本质及溶质元素扩散规律；优化晶化后复合材料微观结构，提高材料的性能。

铝基非晶合金发生部分晶化后，析出纳米尺度的铝粒子，弥散分布于非晶基体，形成纳米晶/非晶复合材料，使材料的强度进一步提高，且保持良好韧性。该复合材料的优异性能取决于晶化过程中析出的纳米铝粒子的大小、形态及分布。本项目研究铝基非晶合金的异常磁性及稳恒强磁场作用下铝基非晶合金的纳米晶化机理，现象奇特、研究对象及研究方法新颖。本项目研究铝基非晶合金的异常磁性及稳恒强磁场作用下铝基非晶合金的纳米晶化机理，取得了以下主要结论：.急冷态和部分晶化态的Al84Ni8Y8合金的M-H曲线均是过二、四象限的直线，样品的磁性均为抗磁性。Al85Ni5Y6Fe2Co2完全非晶合金及部分晶化后的合金磁性均为顺磁性与抗磁性的叠加。Al85Ni5Y6Fe2Co2非晶合金的初始磁化率随着晶体析出量的增多而增加，说明纳米铝粒子含量的增多使得复合材料的顺磁性增大。Al85Ni5Y6Fe2Co2非晶合金随晶化度的增大其曲线表现出的抗磁性也越明显，这说明非晶复合材料中非晶基体的量越来越少时，而抗磁性结构占比越多。.强磁场降低了Al88Y5Fe7非晶合金的热稳定性，12T强磁场作用下，部分晶化析出纳米铝晶体含量显著高于无磁场作用的合金。强磁场X射线衍射2θ=21.5°附近出现一个比较弱的晶体衍射峰，有未确定的晶体相出现。Al88Y5Fe7非晶合金，强磁场对溶质元素扩散的产生较大影响，280℃强磁场环境下的各晶面间距比280℃无磁场的小。280℃和370℃在12T强磁场环境下退火30分钟，对应产物X射线衍射分析20°附近均出现漫散预峰，强磁场热处理的预峰强度显著高于非磁场热处理样品，说明磁场处理增强了产物的中程有序现象（MRO）。.非晶态Al84Ni8Y8合金在255℃等温30min退火处理后，X射线衍射分析，在不同的磁场情况下衍射峰的强度也发生了微小变化。试样表面垂直于磁场方向的样品中含有更少的晶化相；外加的平行强磁场退火的样品含有更多的晶化相。对合金在255℃不同磁场条件下，析出纳米铝的尺寸随着磁场的加入而变得细小，外加磁场对纳米铝起到了细化的作用。.通过研究揭示铝基非晶合金磁性变化规律；探明了强磁场作用铝基非晶合金下晶化规律；揭示了强磁场作用对铝基非晶合金纳米晶化作用的机理。