Nd-Fe基合金系非晶形成能力的改善
关键词 Nd-Fe基 非晶合金 铜模吹铸 速凝薄带 非晶形成能力
Title Improvement of glass-forming ability of Nd-Fe-based alloys
Abstract
Due to the strong glass-forming ability and unique magnetic properties, Nd-based amorphous alloys have attracted attentions from researchers. In this thesis, we carried out studies on some typical Nd-based amorphous alloys, and prepared Nd90-xFexAl10、(Nd,Fe,B)94Nb4、Nd65-xCo25Al10Gax alloys with copper mould injection casting, drop casting, and melt-spinning methods, respectively. And we studied the structures and glass-forming ability of these alloys with optical microscopy, X-ray diffraction and DSC, and investigates the possibility of improving the glass-forming ability of these alloys.
Keywords: Nd-Fe based; Bulk amorphous alloy; Copper mold-casting; Glass-Forming Ability
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目 录
摘要 2
Abstract 3
1. 绪论 5
1.1块体金属玻璃（非晶态）的起源和发展 5
1.2块体金属玻璃的主要特征 5
1.3块体金属玻璃的（非晶）形成能力及玻璃转变 6
1.3.1 过冷度对玻璃形成能力的影响 6
1.3.2 冷却速率对玻璃形成能力的影响 7
1.4 非晶磁性材料的简介 8
1.5 Fe基非晶的研究进展 8
1.5.1 Nd-Fe基非晶的玻璃的形成能力 10
1.5.2 Nd-Fe基非晶合金的磁性 11
1.6 几种非晶合金系的简介 11
1.6.1 Nd-Fe-Al系非晶合金 11
1.6.2 Nd-Fe-B-Nb系非晶合金 12
1.6.3 Nd-Co-Al-Ga系非晶合金 13
1.7 本论文的研究内容及意义 13
2 实验方法 15
3 实验及结果分析 17
3.1 Nd-Fe-Al系合金非晶形成的研究 17
3.2 Nd-Fe-B-Nb系非晶合金的研究 19
3.3 Nd-Co-Al-Ga系合金非晶形成的研究 21
4 结论 24
致谢 25
参考文献 26
1. 绪论
1.1块体金属玻璃（非晶态）的起源和发展
固态材料原子之间的结合类型主要包括离子键、共价键、范德华键、氢键以及金属键。通过各种途径，固态材料内的原子配置可以转变为无定型态，即非晶态(玻璃态)。对非晶材料来说，非晶合金是非晶态材料家族中的新成员。1960年，Duwez研究小组采用液态喷雾快速淬火技术，以极高的冷却速率，首次通过急冷法从液态直接获得Au-Si非晶合金，开辟了非晶合金发展的新时代。Turnbull及其合作者为非晶合金的研究做出了至关重要的贡献。他们比较了金属玻璃和非金属玻璃的相似性，认为传统玻璃形成熔体表现出的玻璃转变行为也能在快淬非晶合金中观察到，并且玻璃转变发生在随加热速率变化而轻微变化的玻璃转变温度。
20世纪70年代到80年代，商业制备金属玻璃条带、细丝和薄片的连续铸造技术的发展，为金属玻璃的研究注入了新的动力。然而，由于高达106K/s 的冷却速率的限制，金属玻璃只能制成薄带和细丝，因而限制了这类材料的应用范围[1, 2]。