程怡婷 Andrey S. Makarov Gennadii V. AfoninVitaly A. Khonik 乔吉超†

1) (西北工业大学力学与土木建筑学院, 西安 710072)

2) (Department of General Physics, Voronezh State Pedagogical University, Voronezh 394043, Russia)

非晶合金具有独特物理和力学性能, 如何建立非晶合金微观结构非均匀性与物理/力学性能之间的关联是非晶固体的重要研究课题之一. 微合金化是调控非晶合金微观结构有效手段之一. 本研究以玻璃形成能力优异的Zr50—xCu34Ag8Al8Pdx (x = 0, 2)非晶合金为模型合金, 借助差示扫描量热仪和电磁声转换设备, 研究非晶合金铸态、弛豫态和结晶态热流和剪切模量随温度的演化规律, 以及物理时效(低于玻璃转变温度)过程剪切模量的变化随时间演化规律. 基于自间隙原子理论, 利用热流曲线表征非晶合金在相同热历史剪切模量热效应. 通过分析铸态和弛豫态自间隙缺陷浓度和激活能谱, 发现结构弛豫导致自间隙缺陷浓度减小, 诱导剪切模量随温度演化偏离软化过程, 并伴随体系放热. 与此同时, 研究发现添加微量Pd元素可抑制模型合金体系原子迁移, 增加特征弛豫时间. 本研究从非晶合金模量热效应角度进一步理解非晶合金微观结构非均匀性.

1 引 言

非晶态物质在自然界中广泛存在, 其组成单元具有长程无序特征. 非晶合金又称金属玻璃, 由单个原子通过各向同性的金属键组成, 是一种兼具金属和玻璃特性的简单“原子玻璃”[1]. 非晶合金的简单结构使其成为研究非晶态材料物理和力学行为的优异模型体系, 不仅可以洞悉非晶态材料结构弛豫、结晶和玻璃化转变等物理现……