金属非晶的不均匀性研究

本项目以Al-TM-RE基(TM = Ni, Fe, Co, RE =Y, Eu, Ce, Gd和 Er)非晶作为研究对象，通过微观结构与组织分析、衍射分析、元素分析等手段，对非晶中的不均匀性进行研究；利用粘度测量、热膨胀仪来测量合金熔体及非晶合金中的自由体积，探讨自由体积与非晶中不均匀性间的联系；在获得非晶不均匀性对样品塑性及钝化行为影响规律的基础上，归纳出合金最佳塑性的形成条件和最佳耐腐蚀性的形成条件，一方面为更深入理解非昌相变机制提供借鉴，另一方面为非晶和非晶基复合材料的工业化应用提供新思路。

我们通过金属非晶的不均匀性研究，探讨了不均匀性与处理方式、外部条件、熔体结构、形成能力、耐腐蚀性、软磁等性能的关系。主要研究内容包括以下几个方面：.1.铸造气氛、重熔等处理对非晶形成、不均匀性、磁性及遗传性的影响；.2.非晶中的骨架相与不均匀性以及相分离与骨架相间的联系；.3.元素添加对于非晶合金的不均匀性、非晶形成、电化学耐腐蚀性以及磁性等的影响；.4.外场作用下非晶合金的不均匀性与电化学腐蚀行为；.5.非晶粉末、薄膜的不均匀性与催化特性； .6.非晶合金的各向异性。.通过这些实验研究主要有以下重要发现：.1.铸造气氛会影响Fe78Si9B13非晶样品的非晶分数以及耐腐蚀性。不均匀性影响其耐腐蚀性，重熔母合金可以提高其非晶形成能力，α-Fe晶格参数a0的遗传现象和熔体中Fe23B6结构单元（冠状三棱柱团簇）密切相关；.2.在Al-Ni-Gd体系中，我们发现相分离与骨架相间有联系，骨架相越多，自由能越低，会引起的相分离区越宽，相分离是不均匀性的一种表现；.3.Fe72Y6B22合金熔体中的团簇结构主要为<0,3,6,0>型多面体，在退火样品中存在由冠状三棱柱组成的网状结构。这种网状结构及不均匀性可提高合金在过冷液相区的热稳定性，抑制合金的晶化；.4.揭示了非晶合金中局域蚀裂的机制，该机制也是不均匀性的一种表征。Al94-xNixGd6(x = 6, 8, 10, 12) 点蚀首先生长成花状结构，然后分裂成小块，最后从表面脱落溶解在NaCl溶液中；.5.我们采用化学镀的方法制备了镍磷非晶薄膜，将薄膜和粉末制备成电极测试，发现粉末的耐腐蚀性和催化性能均优于薄膜，这也说明粉末的不均匀性比薄膜更严重；.6.Y的添加使(FeM)-B(M为杂质元素)合金熔体得到净化，影响了其不均匀性，使电化学活化能及表面活性原子数量产生变化，影响了耐腐蚀性能；.7.建立了铁基非晶阳极极化曲线转换的实用模型；.8.证明了Fe78Si9B13条带有着整体的磁各向异性，探讨了不均匀性与磁性的关系，提出了条带的磁畴结构模型。