金屬玻璃作為一種新的合金材料,因其優(yōu)異的性能而備受關(guān)注。從微觀結(jié)構(gòu)角度研究它的玻璃形成機(jī)制一直是研究熱點。由于金屬玻璃不具有長程有序性,因此人們常用一些短程結(jié)構(gòu)因素來描述它的微觀結(jié)構(gòu)特征,如配位數(shù)、原子對間距、團(tuán)簇。在金屬玻璃研究中,人們常常采用溶劑-溶質(zhì)的組合,并且認(rèn)為這種組合為玻璃形成提供了重要結(jié)構(gòu)條件。本文在ZrCu基金屬玻璃中選擇溶劑-溶質(zhì)區(qū)分程度不同的二元及多元體系,利用同步輻射技術(shù)并結(jié)合反蒙特卡羅（RMC）擬合方法對它們玻璃形成中的結(jié)構(gòu)因素進(jìn)行了詳細(xì)的研究。對Zr₅₄Cu₄₆、Zr₇₀Cu₃₀金屬玻璃樣品進(jìn)行同步輻射實驗,并結(jié)合RMC擬合方法得到三維原子模型。分析發(fā)現(xiàn),二者在原子對間距、配位數(shù)方面差異較小。進(jìn)一步分析兩個樣品的團(tuán)簇信息,發(fā)現(xiàn)二者團(tuán)簇結(jié)構(gòu)的主體部分均為二十面體或類二十面體團(tuán)簇,并且這些團(tuán)簇與其他團(tuán)簇一起緊密地填充空間。這說明,盡管Zr₅₄Cu₄₆樣品不具備明顯的溶劑-溶質(zhì)區(qū)分特征,但它同樣能夠滿足玻璃形成所需的結(jié)構(gòu)條件。這些二十面體...

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 金屬玻璃的發(fā)展簡述
        1.2.1 金屬玻璃的發(fā)展歷程
        1.2.2 金屬玻璃的應(yīng)用
    1.3 金屬玻璃的形成機(jī)制
        1.3.1 金屬玻璃的形成過程
        1.3.2 玻璃形成中的經(jīng)驗規(guī)則與判據(jù)
    1.4 金屬玻璃的微觀結(jié)構(gòu)
        1.4.1 金屬玻璃微觀結(jié)構(gòu)的短程結(jié)構(gòu)特征
        1.4.2 金屬玻璃的微觀結(jié)構(gòu)模型
        1.4.3 金屬玻璃的自由體積理論
    1.5 本文的主要研究工作安排
第二章 實驗原理與方法
    2.1 實驗流程
    2.2 金屬玻璃樣品的制備以及初步表征
        2.2.1 樣品制備
        2.2.2 常規(guī)的X射線衍射分析
    2.3 同步輻射技術(shù)
        2.3.1 同步輻射光源簡介
        2.3.2 同步輻射X射線衍射
        2.3.3 同步輻射X射線吸收精細(xì)結(jié)構(gòu)
    2.4 反蒙特卡洛擬合與Voronoi分形技術(shù)
        2.4.1 反蒙特卡洛擬合
        2.4.2 Voronoi分形分析
第三章 ZrCu二元合金玻璃形成機(jī)制的短程結(jié)構(gòu)因素研究
    3.1 引言
    3.2 實驗
    3.3 結(jié)果與分析
        3.3.1 ZrCu二元金屬玻璃衍射實驗的結(jié)果與分析
        3.3.2 ZrCu二元金屬玻璃吸收實驗的結(jié)果與分析
        3.3.3 ZrCu二元金屬玻璃的RMC擬合結(jié)果討論
        3.3.4 ZrCu二元金屬玻璃的原子及團(tuán)簇尺度結(jié)構(gòu)因素分析
        3.3.5 ZrCu二元金屬玻璃形成機(jī)制與結(jié)構(gòu)因素的關(guān)聯(lián)性討論
    3.4 本章小結(jié)
第四章 ZrCu基合金玻璃形成能力的短程結(jié)構(gòu)因素研究
    4.1 引言
    4.2 實驗
    4.3 結(jié)果與分析
        4.3.1 ZrCu基金屬玻璃同步輻射實驗的結(jié)果與分析
        4.3.2 ZrCu基金屬玻璃的RMC擬合結(jié)果與討論
        4.3.3 ZrCu基金屬玻璃原子及團(tuán)簇尺度的結(jié)構(gòu)信息
        4.3.4 ZrCu基金屬玻璃的原子堆積效率和規(guī)則度
        4.3.5 ZrCu基金屬玻璃中的自由體積參量
    4.4 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)
參考文獻(xiàn)
致謝
在學(xué)期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文



本文編號：4052668