機械合金化法制備Mg-Cu非晶合金及其結構性能表征.pdf

1、非晶態(tài)合金具有高強度、高韌性、高硬度及高耐磨性，可做為超導材料、儲氫材料、高電阻材料、恒彈性、恒熱膨脹材料。90年代以來，高強度非晶態(tài)Mg合金由于潛在的工業(yè)應用前景而備受重視，成為新材料研究最重要的亮點之一。 本文利用機械合金化法制備Mg58Cu42和MgCu2非晶態(tài)合金。采用X射線衍射儀和差熱掃描量熱儀研究了球磨工藝參數、合金成分對合金的結構、非晶形成能力和熱特性等的影響規(guī)律。通過控制非晶形核和結晶過程，深入研究和理解非晶合金

2、的晶化行為，為獲得具有優(yōu)異綜合性能的納米晶材料提供實驗支持。 配方MgCu2的非晶形成能力大于Mg58Cu42，說明非晶的形成能力與混合粉末的成分有關。經過110h的間斷式球磨，Mg58Cu42的混合粉末已經轉化為非晶態(tài)。在其它工藝參數不變的情況下，分別采用200r/min、250r/min、300r/min轉速進行球磨，300r/min為最佳球磨轉速。采用20:1的球料比，磨球在球罐中有足夠大的運動自由程度，合金化速率較快、較

3、充分。通過不斷改進與優(yōu)化，加入1.5％的無水乙醇過程控制劑，能明顯地提高出粉率、細化粉末、減少雜質，有助于實現粉末的機械合金化。通過熱力學與動力學分析結果表明非晶相的形成是通過超過飽和固溶體的失穩(wěn)轉變而成，不存在形核與核長大過程。對機械合金化法制備的Mg-Cu非晶，從室溫加熱到600℃附近，出現兩個非晶結構馳豫放熱峰，在結構馳豫階段原子獲得了一定的能量進行結構調整，自由能降低，粉末內應力被釋放和應變被消除，為非晶晶化做結構上的準備。溫度