摘要

锆基块体非晶合金由于其大的临界尺寸、优异的耐腐蚀性能、高的强度和弹性极限、相对低的Young’s模量,在承重结构材料及生物医学材料方向有着巨大的应用潜力。以Zr-Ti-Cu-Al合金体系为对象,利用XRD、DSC、SEM及电化学实验等手段研究了Ag替换Cu对Zr55Ti3Cu32-x Al10Agx (x=0、1、1.5、2和2.5;原子分数,%)非晶合金的玻璃形成能力,晶化动力学、力学性能和腐蚀性能的影响。结果表明,适量Ag替换Cu改善了该合金体系的玻璃形成能力,显著增加了晶化激活能(Eg、Ex,、Ep1、Ep2),提高了热稳定性。合金的断裂强度随Ag含量的增加而提高,当Ag含量为1.5%时,压缩变形高达5.49%,相较初始体系提升了120%。在磷酸缓冲液(PBS)与模拟体液(SBF)中进行的电化学腐蚀分析表明,Ag的添加提高了Zr55Ti3Cu32-xAl10Agx BMG在SBF和PBS溶液中的耐生物腐蚀能力。

  • 单位
    包头稀土研究院; 亚稳材料制备技术与科学国家重点实验室; 南京钢铁股份有限公司; 燕山大学