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ZrCuAlSi非晶合金的等温晶化动力学研究
供稿: 张宝庆;路新行;曹国华;刘坤;刘高鹏;屈盛官 时间: 2019-04-16 次数:

作者:张宝庆;路新行;曹国华;刘坤;刘高鹏;屈盛官

作者单位:河南理工大学材料科学与工程学院河南理工大学物理与电子信息学院华南理工大学机械与汽车工程学院

摘要:采用示差扫描量热分析(DSC)研究了(Zr47Cu44Al9)98. 5Si1. 5非晶合金的等温晶化行为,利用Johnson-Mehl-Avrami(JMA)方程分析其等温晶化动力学。结果表明:随着等温温度升高,Avrami指数n逐渐增大,其数值由758 K时的1. 05增大到773 K时的2. 94,表明晶化过程主要受扩散控制的形核率随时间延续而减少的形核与长大支配。随着n变化,形核速率和长大方式发生改变。基于Arrhenius公式计算得到平均晶化激活能,为351 kJ/mol。晶化激活能与等温晶化体积分数密切相关。

基金:国家自然科学基金资助项目(51571085);国家重点实验室开放课题项目(201207);河南省科学技术研究重点项目(13B430019);河南理工大学博士基金资助项目(B2012-007);

关键词:ZrCu基非晶合金;热稳定性;等温晶化;JMA方程;激活能;

DOI:10.16186/j.cnki.1673-9787.2019.1.21

分类号:TG139.8

Abstract:Isothermal crystallization behaviors of ( Zr47 Cu44 Al9) 98. 5 Si1. 5 BMG were studied by using differential scanning calorimeter ( DSC) . Meanwhile, isothermal crystallization kinetics was analyzed by Johnson-MehlAvrami ( JMA) model. For ( Zr47 Cu44 Al9) 98. 5 Si1. 5 BMG, the Avrami exponent ( n) ranged from 1. 05 at 758 K to2. 94 at 773 K, indicating that crystallization mechanism in the alloy was governed by diffusion-controlled growth and the rate of nucleation decreases with time. With changes of n, the nucleation rate and growth pattern varied. On the basis of formula relation, the average value of activation energy was calculated to be 351 k J/mol. The apparent activation energy was strongly correlated with the fraction of isothermal crystallization.

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