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90年代出现的块状非晶合金以其独特的性能引起了人们对非晶研究的更大兴趣。然而,对块状非晶形成的本质仍然没有一个很清楚的认识。因此,对于块状非晶的成分设计还是依靠经验总结和大量的实验摸索,没能提出一个可操作的量的设计依据。近来,大连理工大学准晶研究组从准晶与非晶之间的联系出发,提出了块状非晶形成的电子浓度判据,并且在很多合金体系验证了电子浓度判据的正确性和准确性。为了进一步验证电子浓度判据的正确性,并拓展其应用范围,本文将电子浓度判据引入Zr-Al-TM(Co,Ni)合金系,对其进行成分设计,以期发现具有极大热稳定性和非晶形成能力的合金成分。 运用电子浓度判据,在Zr-Al-TM(Co,Ni)合金系中引入变电子浓度线和等电子浓度线,然后在成分线上设计成分,通过铜模负压吸铸法制备合金样品。通过XRD、OM、SEM和TEM对试样进行结构分析,在Zr-Al-Co合金系中的(Al50Co50)-Zr等电子浓度线上(e/a=1.5)Zr含量为53-61.2%的成分范围内,(Zr9Co4)-Al变电子浓度线上电子浓度为1.25~1.5范围内,(Zr70.5Al29.5)-Co变电子浓度线上电子浓度为1.45~1.55范围内获得了直径为3mm的块状非晶合金棒;在Zr-Al-Ni合金系中的(Al50Ni50)-Zr等电子浓度线上(e/a=1.5)Zr含量为53.63%的成分范围内,(Zr9Ni4)-Al变电子浓度线上电子浓度为1.34~1.5范围内,(Zr76Ni24)-Al变电子浓度线上电子浓度为1.37~1.53范围内获得了直径为3mm的块状非晶合金棒。 运用DSC和DTA对获得的块状非晶合金进行热分析发现:本课题所制备的块状非晶合金均具有较高的热稳定性和非晶形成能力,其中(Zr9TM4)-Al和变电子浓度线上的非晶合金的热稳定性和非晶形成能力随电子浓度的增大而单调增加。(Al50TM50)-Zr等电子浓度线和(Zr9TM4)-Al变电子浓度线的交点成分Zr53Al23.5TM23.5具有最大热稳定性和非晶形成能力。非晶合金的Tg值对成分变化敏感;并且非晶合金的热稳定性和非晶形成能力与其是否接近或位于共晶点没有必然联系。