Ni和Y影响Al-Ni-Y金属玻璃形成能力的本征机理
2018-09-22蒋东阳吴念初连景宝杨雪峰
材料科学与工艺 2018年4期
关键词:能力
蒋东阳,吴念初,2,连景宝,王 蕤,杨雪峰
(1.辽宁石油化工大学 机械工程学院,辽宁 抚顺 113001;2.中国科学院 金属研究所,沈阳 110016)
由于Al基金属玻璃具有超高的强度和优异的耐蚀性,有望在工程材料上获得广泛应用.然而,截止目前,最大的铝基金属玻璃直径仅有2.5 mm[1-3],这是目前能够形成非晶体系中形成能力最差的体系,如此低的玻璃形成能力极大地制约其应用,因此,提高铝基金属玻璃的形成能力,获得大尺寸块体金属玻璃,是实现其工程化应用的前提条件.
最近,研究人员已经提出许多有关玻璃形成能力的热力学判据[4]和理论模型[5-6],目的都是解决玻璃形成能力这一难题.众所周知,著名的热力学判据—约化玻璃转变温度(Trg),它与玻璃形成能力密切相关,但是,对于Al-TM-RE三元合金体系,其玻璃形成能力却背离Trg判据.玻璃形成能力从本质上是由原子结构决定的,为此,Miracle等人提出了有效密排团簇模型 (ECP) model[5],可有效地预测大部分的强玻璃形成能力体系,但是用于Al基金属玻璃合金设计,其成分预测偏差较大,其根本原因是ECP模型仅仅考虑了原子之间的拓扑结构特点,忽略了原子之间化学作用对整个非晶结构稳定性的影响,而对于Al基金属玻璃,其原子之间的化学作用(例如:Al和TM)对结构稳定性起到很大作用,所以该模型失效.在此之后,在ECP模型的基础上,针对Al基金属玻璃的特殊性,提出了有效原子密排化学耦合模型[7-8].此外,利用第一性原理和反蒙特卡洛分子动力学的……
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