Zr基块体金属玻璃的晶化行为及力学性能的研究的中期报告.docx

Zr基块体金属玻璃的晶化行为及力学性能的研究的中期报告
一、背景：
Zr基块体金属玻璃因其优异的力学性能而备受关注，但其本质是一种亚稳态的非晶态材料，其力学性能受到其晶化程度的影响。因此，如何控制其晶化行为，进而调控其力学性能是该领域的研究热点和难点。
二、研究内容：
本研究使用Zr65Cu17.5Ni10Al7.5块体金属玻璃作为研究对象，采用等温热处理法和非等温热处理法研究其晶化行为，以及晶化程度对其力学性能的影响。
1.等温热处理法：将Zr65Cu17.5Ni10Al7.5样品在600℃、650℃、700℃、750℃和800℃等5个温度下等温热处理1小时，通过X射线衍射（XRD）和差热分析（DSC）等手段分析其晶化行为。结果表明，在600℃和650℃下，样品的晶化度很低，约为3%和9%；在700℃和750℃下，样品的晶化度明显提高，分别为39%和55%；在800℃下，样品几乎完全晶化。同时，随着温度升高，样品的系综玻璃转变（SCT）温度也逐渐升高。
2.非等温热处理法：采用模拟退火方法模拟玻璃态样品的加热冷却过程，分析其晶化行为和力学性能的演变。结果表明，当样品加热至660℃时开始发生晶化，晶化度逐渐增加，直到整个样品完全晶化。晶化前后的力学性能也发生了显著变化，晶化前样品的屈服强度是720MPa，延伸率是0.95%，而晶化后样品的屈服强度为2150MPa，延伸率为2.5%。
三、结论：
通过等温热处理法和非等温热处理法研究Zr基块体金属玻璃的晶化行为和力学性能的变化，发现晶化程度对其力学性能具有显著影响，晶化后样品的力学性能明显提高。同时，晶化的起始温度和晶化速率也对其力学性能产生一定影响，因此如何控制晶化行为，进而调控其力学性能是该领域未来的研究方向。