Zr_(55)Cu_(30)Al_(10)Ni_5块体金属玻璃的成分优化设计及其晶化行为

作者：朱雪冬; 张爽^*; 邹存磊; 刘林根; 朱智浩; 万鹏; 董闯

来源：材料研究学报, 2023, 37(04): 281-290.

• 金属材料
• 成分优化
• 团簇加连接原子模型
• 玻璃形成能力
• 块体金属玻璃
• 晶化行为

参照Zr_(55)Cu_(30)Al_(10)Ni_5合金的成分并应用团簇加连接原子模型，设计具有高玻璃形成能力的Zr-Cu-Al-Ni体系成分。在Zr-Cu-Al-Ni四元体系中，先定出两个与金属玻璃形成相关的晶化相CuZr_2和CuZr，其中的局域结构可分别用团簇表述为[Cu-Zr_8Cu_4]和[Cu-Zr_8Cu_6]，然后应用双团簇模型将这两个团簇按照1∶1的配比构建双团簇式，连接原子个数为2或4或6，由此确定总原子个数为30或32或34，进而选择双团簇式原子总数为32设计出最接近Zr_(55)Cu_(30)Al_(10)Ni_5合金的四元块体金属玻璃成分Zr_(17)Cu_(10)Al_3Ni_2≈Zr_(53.1)Cu_(31.3)Al_(9.4)Ni_(6.3)。这种合金玻璃的T_(rg)值可达0.6，晶化激活能为334.138 kJ/mol，均略高于参照合金Zr_(55)Cu_(30)Al_(10)Ni_5，表明其具有更高的玻璃形成能力。

• 单位
  大连交通大学; 大连理工大学; 佛山市顺德区美的电热电器制造有限公司