超宽过冷液相区钴基块体金属玻璃的制备及性能研究的任务书.docx

超宽过冷液相区钴基块体金属玻璃的制备及性能研究的任务书
任务书
一、任务背景
在过去的几十年中，金属玻璃作为一种新型功能材料，其具有高硬度、高强度、优异的弹性模量等多种优良性能，被广泛应用于电子、机械、建筑等领域。传统金属玻璃通常是以铝、镁等基础金属为主体，但这些材料具有制备难度大、稳定性差等缺点。近年来，钴基合金作为一种新型金属玻璃材料，因其具有较高的玻璃形成能力、较低的成本和良好的机械性能等优点而备受关注。
近期研究发现，对超宽过冷液相区(UWCPZ)钴基块体金属玻璃的加工和制备，能够大幅提高其完全过冷区(T_x)、玻璃转变区(T_g)和结晶区(T_c)的温度范围。但是，UWCPZ钴基块体金属玻璃制备的难度较大，导致其在工业应用方面受到限制。因此，针对这一问题，有必要开展UWCPZ钴基块体金属玻璃制备及性能的相关研究。
二、研究目的
本研究旨在探究超宽过冷液相区钴基块体金属玻璃的制备方法，并对其物理、化学及力学性质进行研究，为其在工业应用上提供科学依据。
三、研究内容
1.使用铸造法和快速淬火等方法制备UWCPZ钴基块体金属玻璃。
2.通过X射线衍射仪、差示扫描量热计等仪器对UWCPZ钴基块体金属玻璃的结晶行为和热稳定性进行研究。
3.通过高分辨率扫描电子显微镜和能谱分析仪等设备对UWCPZ钴基块体金属玻璃的微观结构和化学成分进行分析。
4.通过拉伸试验、压缩试验、硬度测试等方法对UWCPZ钴基块体金属玻璃的力学性能进行评价和研究。
四、研究意义
本研究的完成可以为UWCPZ钴基块体金属玻璃的大规模制备提供科学依据。同时，对其力学性能的研究，也可以为其在机械、电子等领域中的应用提供数据支持。此外，本研究还可以为其他合金的制备提供理论和实践基础。
五、预期结果
本研究预计完成以下工作：
1.成功制备出超宽过冷液相区钴基块体金属玻璃。
2.通过X射线衍射仪、差示扫描量热计等仪器对UWCPZ钴基块体金属玻璃的结晶行为和热稳定性进行研究。
3.通过高分辨率扫描电子显微镜和能谱分析仪等设备对UWCPZ钴基块体金属玻璃的微观结构和化学成分进行分析。
4.通过拉伸试验、压缩试验、硬度测试等方法对UWCPZ钴基块体金属玻璃的力学性能进行评价和研究。
六、研究方法和技术路线
1.铸造法和快速淬火等方法制备UWCPZ钴基块体金属玻璃。
2.使用X射线衍射仪、差示扫描量热计等仪器对UWCPZ钴基块体金属玻璃进行结晶行为和热稳定性研究。
3.使用高分辨率扫描电子显微镜和能谱分析仪等设备对UWCPZ钴基块体金属玻璃进行微观结构和化学成分分析。
4.使用拉伸试验、压缩试验、硬度测试等方法对UWCPZ钴基块体金属玻璃的力学性能进行评价和研究。
七、时间安排
本研究计划于2022年2月开始，预计历时1年完成。
1.2022年2月—5月：文献综述。
2.2022年6月—10月：制备UWCPZ钴基块体金属玻璃并进行物理、化学及力学性能测试。
3.2022年11月—2023年2月：数据处理与论文撰写。
八、预算与人员配置
本研究预计需购买材料费用10万元，耗材和设备使用费用20万元，人员费用40万元，共计70万元。具体人员配置为：主要执行人员2名，负责文献综述、实验设计和数据分析；辅助人员3名，负责实验操作和数据处理。