【正文】 阿基米德原理闡：一種物體溶于一種液體里，其排開水的體積就等于物體的體積。將試樣機械拋光至在 100 倍光學顯微鏡下完全看不到表面上的劃痕為止。設補償回路總的電流強度為 I，其中樣品池下面的加熱絲的電流強度為 Is；參比池下面加熱絲的電流強度為 IR，且在整個測試過程中，補償回路的電流強度保持不變。在用電子束轟擊金屬 ―靶 ‖產生的 X射線中 ,包含與靶中各種元素對應的具有特定波長的 X射線，稱為特征（或標識） X射線 [24]。 4）利用激光閃光法導熱儀 LFA447 對非晶合金進行導熱性能分析。而非晶合金的極低的熱導率及優(yōu)良的防腐蝕等性能使得其在運用過程中很有優(yōu)勢。帶熔煉完成后，關閉電源同時打開吸鑄閥門，合金液體在重力和負壓作用的共同作用下快速充型。按照晶化機制主要可以分為熱致晶化、電致晶化、機械晶化以及高壓晶化。人們發(fā)現(xiàn)，利用玻璃薄帶材料在適當?shù)耐嘶鸸に嚄l件下可以得到尺寸在幾十個納米材料的顆粒均勻的彌散在玻璃基體中的復合結構，或者完全晶化的納米晶材料。 非晶合金的玻璃形成能力 合金熔體在連續(xù)冷卻過程 中不發(fā)生結晶，而直接得到玻璃態(tài)的能力，稱之為非晶合金的玻璃化形成能力（ GFA），抗結晶能力越強，玻璃形成能力就越好，就越容易形成非晶體。對于二元共晶合金，結晶相和液相的成分差異大，其間又有多南昌航空大學學士學位論文 7 相競爭，晶化的形核和長大 過程需要原子做長程運動，因此晶化過程容易被抑制。也就是說，只有伴隨自由能的降低的過程才能自發(fā)的進行。 鐵基非晶態(tài)合金的另一特點，就是它的節(jié)能效果顯著。因此， 20xx 年之前沒有相應 的 研 究 工 作 在 中 國 臺 灣 之 外 的 地 區(qū) 開 展 。導彈儀器艙隔熱的同時需要具有防腐蝕能力的材料，而非晶涂層正好滿足這一條件。新型非晶合金主要通過快速凝固、機械合金化獲得，利用這兩種方法獲得的新型非晶合金，其組織更傾向于形成納米晶體，甚至非晶體。晶體是典型的有序固體結構，而液態(tài)、氣態(tài)和某些固體都屬于無序結構。除了文中特別加以 標注引用的內容外，本論文不包含法律意義上已屬于他人的任何形式的研究成果 ,也不包含本人已用于其他學位申請的論文或成果。 After crystallization treatment at 920℃ , the thermal conductivity of Fe26Co22Cr15Mo14C15B6Y2 alloys are up to 250 ℃ .But Fe28Co20Cr15Mo14C15B6Y2 grain is very small the thermal conductivity is relatively small just w/mK in the same situation. (4) The Fe28Co20Cr15Mo14C15B6Y2 alloys’ crystallization process were as follows: amorphous phase → Cr23C6 + Fe23B6 + αFe solid solution + amorphous phase → 南昌航空大 學學士學位論文 Cr23C6 the + Fe23B6 + αFe solid solution +amorphous phase at 700 176。作為其中之一的新型的高熵鐵基非晶合金就目前而言，還是一片處女地，但同時又是一個蘊含工業(yè)發(fā)展?jié)摿Φ膶毑兀梢蚤_發(fā)出大量的高技術材料，而目還可以制作成塊材、涂層或薄膜。同樣導熱性能不好的情況下對金屬材料鍍非晶合金后，涂層與基體的結合強度低，熱障涂層的主要作用是 降低熱端部件的工作溫度，防止部件發(fā)生高溫腐蝕，提高航空發(fā)動機操作溫度和熱效率，降低排氣量，節(jié)約燃料，延長零件的使用壽命等。此外，也 給材料的組織和成分分析帶來很大的困難，因此，合金元素的種類應該越少越好。鐵基非晶態(tài)合金具有豐富的自然資源、低廉的材料成本及獨特的物理和力學性能，是現(xiàn)代材料科學中十分活躍的領域之一，也可以說是二十世紀后半期金屬材料領域中的技術革命，工業(yè)上的許多技術創(chuàng)新發(fā)明都有賴于這種新材料。 Vitreloy1 是一個典型的非晶態(tài)合金形成體系，它的合金溶度具有非常高的熱穩(wěn)定性，能以極低的速度冷卻至固態(tài)而不發(fā)生結晶。 非晶形成的動力學原理 非晶的形成和結晶的凝固是相互競爭的過程，結晶凝固過程被抑制或阻止有利于非晶的形成。隨著一個結構從一元到二元、三元轉變等的轉變，新結構類型的數(shù)量是逐漸減少的。非晶合金的晶化，一方面使合金的某些優(yōu)異性能退化甚至喪失；另一方面也可以通過非晶的 部分或全部晶化制備納米晶或非晶 / 納米晶復合材料， 從而使合金的一些性能得以提高。一旦一個新的結晶核心形成，在其長大過程中，遇到和它結構完全不同的其他原子團，就會終止其長大過程 [14]。既利用電弧熔煉合金的無污染、均勻性好的特點，又利用吸鑄技術熔體充型好，銅模冷卻 快的優(yōu)點。非晶態(tài)合金以其特殊的熱物理性能使其在航空航天、電子、機械等行業(yè)存在實際應用價值。并從這些合金里選出可分析的并且玻璃形成能力比較好的合金。將所得的合金樣品根據組分標號：Fe24Co24Cr15Mo14C15B6Y21 號； Fe26Co22Cr15Mo14C15B6Y22 號；Fe28Co20Cr15Mo14C15B6Y23 號； Fe30Co18Cr15Mo14C15B6Y24 號；Fe30Co18Cr15Mo14C15B6Y25 號。 DSC按程序升溫，經歷樣品材料的各種轉變如熔化、玻璃化轉變、固態(tài)轉變或結晶，研究樣品的吸熱和放熱反應。金相試樣的制備及觀察過程如下（流程圖如圖 26）： 圖 26 Fe24+xCo24xCr15Mo14C15B6Y2(x=0， 2， 4， 6， 8)合金 進行金相試樣制備流程 Fig 26 The process of Fe24+xCo24xCr15Mo14C15B6 Y2(x=0， 2， 4， 6， 8) alloys for metallographic sample preparation (1)制樣：利用線切割技術將 2mm厚度非晶板狀試樣切割成圓餅狀 . (2)鑲嵌：鑲嵌： 鑲嵌是針對某些試樣磨制時過小不易拿放，且防止將試樣磨成鍥狀而采取的一種方法。 可計算出樣品在溫度 T 時的熱擴散系數(shù) γ及待測樣品比熱容 Cd。表 24 為試樣的厚度及密度 g/cm3 表 24 為試樣的厚度、密度表 試樣 第一組 厚度 mm 密度g/cm3 第二組 厚度 mm 密度g/cm3 第三組 厚度 mm 密度g/cm3 1 號 2 號 3 號 4 號 5 號 南昌航空大學學士學位論文 23 3 實驗結果分析 非晶合金的 XRD 分析 圖 31 所示為熔煉后得到的 Fe24+xCo24xCr15Mo14C15B6Y2(x=0， 2， 4， 6， 8)合金 5 種成分 的 XRD 圖譜。粗拋，采用 Cr2O3 懸浮液及細呢布在拋光機上拋至試樣表面無明顯劃痕；精拋，用清水拋光，直至無劃痕、污跡、拖尾等成為光滑無痕的鏡面。吸熱峰向上，放熱峰向下。由于大量原子散射波的疊加，互相干涉而產生最大強度的光束稱為 X射線的衍射線。K 樣品直徑 (圓形 ) 樣品厚度 1 或 2mm 依據標準 GB/T 2258820xx 閃光法測量熱擴散系數(shù)或導熱系數(shù) 實驗中主要實驗設備如表 22。現(xiàn)代空間科學技術往往要求材料在變溫條件，甚至在極端溫度條 件下工作。 穩(wěn)定狀態(tài)下，有如下關系式： ΔQ = λΔSΔTsds/dt (18) 式中，負號表示表示熱流逆著溫度梯度方向； λ― 即為導熱系數(shù)，其物理含義是：單位溫度梯度下，單位時間內通過單位垂直面積的熱量；其定義為：在物體內部垂直于導熱方向取兩個相距 1 米，面積為 1平方米的平行平面，若兩個平面的溫度 相差 1K，則在 1 秒內從一個平面?zhèn)鲗е亮硪粋€平面的 熱量 就規(guī)定為該物質的熱導率，其單位為瓦特 該方法處理過程是：快速加熱使非晶樣品達到預定溫度，在該溫度 (低于常規(guī)的晶化溫度 )保溫一定時間，然后冷卻至室溫。 ⑴ 初晶型， 是指在晶化初期的晶化相與非晶基體成分不同，晶化方式在晶體前沿存在成分的變化。實際上液相凝固時先析出相的成分和液相實際成分不同，也就是說有固相線溫度和液相線溫度。 η—粘度， η=1033exp﹝ ／（ T－ Tg）﹞； α—比表面張力，其物理意義是摩爾界面能（ （ NoV)1/3σ)與摩爾熔化焓 ΔHf 值的比值， α=（（ NoV)1/3σ)／ ΔHf ； β—比熔化熵， β=ΔSf／ R， ΔSf為摩爾熔化熵； No， V， R， σ—阿佛加德羅常數(shù)，原子體積，氣體常數(shù)和液固界面能。由上式 可知，降低 ΔHf和增加 ΔSf均可降低 ΔG，從而增加體系的非晶態(tài)形成能力。 從這個意義上講，鐵基非晶態(tài)合金可謂是一種新型的綠色工程材料，也是一項有利于 緩解氣候變暖的有效技術措施 [67]，與世界可持續(xù)發(fā)展密切相關，這一點已得到了國際社會的普遍認同。最近牛津大學和伯明翰大學的科學家也開始在等摩爾多主合金方面開展了研究工作。商業(yè)化的產品，為的是給社會上其他有需要的機構與特定行業(yè)而設計的，而理論知識不是實際，我們自己動手設計的實驗對我們是一種很好的磨煉，細節(jié)的完善需要我們全方面的思考，各個實驗過程的完成也為我們以后的工作奠定了良好的理論與實踐相結合的基礎。其中包括：合金元素的選擇、合金的熔煉及制備﹑合金的組織分析﹑合金的性能分析及一系列的具體試驗等等。也稱為玻璃態(tài)合金或非結晶合金。 作者簽名： 日期： 學位論文版權使用授權書 本學位論文作者完全了解學校有關保留、使用學位論文的規(guī)定，同意學校保留并向國家有關部門或機構送交論文的復印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。 (4) Fe28Co20Cr15Mo14C15B6Y2 合金 在 700℃及 920℃晶化過程依次為：非晶相→Cr23C6+Fe23B6+αFe固溶體 +非晶相→ Cr23C6+Fe23B6+αFe固溶體 +非晶相 關鍵詞 ： 鐵基非晶合金 熱處理 晶化 導熱性能 指導老師簽名： 南昌航空大 學學士學位論文 Performance of thermal conductivity properties of Fe24+xCo24xCr15Mo14C15B6Y2 amorphous alloy Student name: Li Zhang class:080121 Supervisor: Qingjun Chen Abstract: Fe24+xCo24xCr15Mo14C15B6Y2(x=0， 2， 4， 6， 8) bulk metallic glass(BMG) with a thickness of 2mm was fabricated by copper mold dropcasting, through the using of nonconsumable vacuum arc melting equipment. The diameter of round pie samples was prepared by electric discharge wirecutting technology． The partially crystallized Fe24+xCo24xCr15Mo14C15B6Y2 alloys were fabricated by annealing. Annealing temperatures were separately set at 700℃ and 920℃ ． The characteristic crystallization processes and the variation of the thermal conductivity properties of amorphous alloys were identified by Xray diffraction (XRD) and Metallographic Microscope. The Thermal conductivity, thermal diffusivity and specific heat capacity of bulk metallic glass were measured at different temperature(25℃ 、 50℃ 、 100℃ 、 150℃ 、 200℃ and 250℃ ) by thermal analyzer (NETZSCH LFA 447, Germany). The effect of different temperature,