机械合金化与烧结法制备锆基非晶合金及其性能研究的任务书.docx

机械合金化与烧结法制备锆基非晶合金及其性能研究的任务书
任务书——机械合金化与烧结法制备锆基非晶合金及其性能研究
一、研究背景
锆材料具有优异的性能，如高温强度、耐腐蚀性、高温氧化稳定性等，因此在航空、医疗、化工等领域得到了广泛应用。然而，传统的铸造工艺制备的锆合金坯料粗细不一，易产生气孔、裂纹等问题，且加工难度大。为此，制备高性能的锆基非晶合金成为一种重要的研究方向。
机械合金化与烧结法是一种制备非晶合金的有效方法，通过高能球磨将金属粉末混合均匀，然后进行烧结，可以制备出具有高强度和良好塑性的非晶合金。锆基非晶合金的制备与应用还存在着一些问题和挑战，如锆基非晶合金的合金化元素、机械合金化和烧结工艺参数的优化等。
因此，本研究旨在通过机械合金化与烧结法，制备出高性能的锆基非晶合金，并研究其性能，为锆基非晶合金的应用提供技术支持和理论依据。
二、研究内容
1.锆基非晶合金的制备：采用机械合金化与烧结法，通过高能球磨将锆、铜、镍等金属粉末混合，并在氩气保护下进行烧结，制备出锆基非晶合金。
2.非晶合金的组织结构和物理性能分析：采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜等技术对锆基非晶合金的组织结构和晶体结构进行分析，比较不同工艺参数对非晶合金性能的影响。
3.非晶合金的机械性能研究：对锆基非晶合金进行拉伸、压缩等力学性能测试，计算其塑性和强度指标，探究工艺条件对非晶合金机械性能的影响。
4.非晶合金的腐蚀性能研究：对锆基非晶合金进行腐蚀性能测试，比较其在不同腐蚀介质下的腐蚀行为，探究其在高温、高压环境下的腐蚀行为。
三、研究方法
1.制备锆基非晶合金：采用机械合金化与烧结法，通过高能球磨和烧结制备出锆基非晶合金。
2.分析锆基非晶合金的组织结构和物理性能：采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜等技术对锆基非晶合金进行组织结构和晶体结构分析，比较不同工艺参数对非晶合金性能的影响。
3.测试锆基非晶合金的力学性能：采用万能材料试验机对锆基非晶合金进行拉伸、压缩等力学性能测试，计算其塑性和强度指标，探究工艺条件对非晶合金机械性能的影响。
4.测试锆基非晶合金的腐蚀行为：采用电化学测试等方法对锆基非晶合金在不同腐蚀介质下的腐蚀行为进行测试，探究其在高温、高压环境下的腐蚀性能。
四、研究进度安排
1.阶段一：文献调研。对锆基非晶合金的研究现状进行梳理，掌握锆基非晶合金的制备和性能测试方法。
2.阶段二：设计实验方案。根据文献调研结果，设计机械合金化与烧结法制备锆基非晶合金的实验方案，包括制备工艺、工艺参数等。
3.阶段三：锆基非晶合金制备。根据设计的实验方案，采用机械合金化和烧结工艺制备锆基非晶合金。
4.阶段四：锆基非晶合金性能测试。采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜等技术测试锆基非晶合金的组织结构和物理性能，并使用万能材料试验机测试非晶合金的力学性能和腐蚀行为。
5.阶段五：数据处理和分析。分析实验结果，总结得出锆基非晶合金制备的最佳工艺方案，并探究其机理。
6.阶段六：撰写研究报告。根据实验结果撰写研究报告，包括实验方案、结果分析、结论和未来展望等。
五、参考文献
[1]杨传福.机械合金化制备非晶合金的研究进展[J].硅酸盐通报,2016,35(4):1073-1080.
[2]杨夏,张明渊.锆基非晶合金的研究进展[J].硅酸盐通报,2006,25(1):67-71.
[3]杨丽琴,邓刚.锆基非晶合金的制备与性能研究[J].硅酸盐学报,2010,38(01):26-31.
[4]KimWT,LeeJH,RheeSW.Effectofcoppercontentontheglassformingability,thermalstabilityandmechanicalpropertiesofzirconium-basedbulkmetallicglasses[J].JournalofNon-CrystallineSolids,2004,338-340(1-3):147-153.