Zr-Cu-Al非晶復合材料制備工藝和性能的研究的綜述報告

Zr-Cu-Al非晶復合材料制備工藝和性能的研究的綜述報告引言：非晶合金（amorphousalloys）是由于快速凝固技術的發(fā)展而被發(fā)現(xiàn)的一類新材料，與晶態(tài)金屬不同，非晶合金沒有規(guī)則的晶格結構，而是呈現(xiàn)出高度無序的玻璃態(tài)結構。非晶合金具有一系列優(yōu)異的物理、化學和力學性能，如高強度、優(yōu)異的磁性能、耐磨損、耐腐蝕、良好的生物相容性，因此，這種新材料在機械制造、電子學、生物醫(yī)學、材料保護等領域有著廣泛的應用前景。Zr-Cu-Al非晶合金作為一種新興材料，具有很高的強度、延展性和耐腐蝕性，已經(jīng)被廣泛應用于各種工程領域，如航空、航天、汽車、電子等。同時，Zr-Cu-Al合金作為一種非晶合金，其在制備過程中存在一定的難點，因此，制備方法和工藝對其結構、性能的影響也十分重要。本文將對Zr-Cu-Al非晶復合材料的制備工藝和性能進行綜述。一、Zr-Cu-Al非晶復合材料的制備工藝（1）快速凝固技術快速凝固技術是制備非晶合金的主要方法之一?？焖倌碳夹g包括多種方法，如淬凝、濺射、軋制、噴霧等。其中淬凝是最早被研究和應用的方法，其基本原理是將液態(tài)金屬快速冷卻至玻璃態(tài)，使其形成高度無序的非晶態(tài)結構。（2）熔體混合技術熔體混合技術是將兩種或多種合金熔體混合均勻后快速冷卻得到復合非晶合金。該方法需要控制熔體混合比例和制備溫度等因素，以獲得符合要求的復合非晶合金。（3）機械合金化技術機械合金化技術是將微米級的金屬粉末在高能球磨機中進行混合，由于高速碰撞和摩擦產生的熱量和壓力，金屬粉末發(fā)生變形和層錯等晶體缺陷，從而導致非晶合金形成。（4）激光熔化技術激光熔化技術是將均勻的非晶材料置于激光束下，使其熔化后迅速冷卻得到非晶材料。該方法具有制備效率高、可制備大尺寸的特點，但其制備成本較高。二、Zr-Cu-Al非晶復合材料的性能（1）力學性能Zr-Cu-Al非晶復合材料的力學性能隨著復合比例的改變而改變。當復合比例為70Cu-15Zr-15Al時，其抗拉強度最高，可達到1.5GPa，同時其屈服強度和斷裂韌性也較好，為1.2GPa和5％，分別是普通的Zr-Cu非晶合金的兩倍和三倍，表明復合材料具有更好的力學性能。（2）熱學性能Zr-Cu-Al非晶復合材料的熱學性能具有較好的穩(wěn)定性和可控性。復合材料中添加Cu和Al元素可以提高其玻璃轉移溫度和熱穩(wěn)定性，從而降低晶化的風險。在高溫下，其熱膨脹系數(shù)變化小，表明其在高溫環(huán)境下具有較好的穩(wěn)定性。（3）磁性能Zr-Cu-Al非晶復合材料是磁性非常強的材料。在制備過程中加入磁性元素，如Fe、Co等，可以增強復合材料的磁性能。Zr-Cu-Al復合材料中添加5wt%的Fe元素，可以獲得較高的飽和磁各向異性，并且在常溫下具有高飽和磁感應強度。（4）耐腐蝕性Zr-Cu-Al復合材料具有優(yōu)異的耐腐蝕性能。對該材料的腐蝕研究表明，其在多種酸、堿和鹽的介質中都具有較好的耐腐蝕性。這是由于Zr、Cu和Al元素的加入可以提高該材料的化學穩(wěn)定性，從而增強其耐腐蝕性能。總結：Zr-Cu-Al非晶復合材料具有廣泛的應用前景，其制備方法和工藝對其結構、性能的影響尤為重要，在制備過程中需要控制好合金的成分