铜基块体非晶合金弹性性能与玻璃转变和晶化过程研究开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

随着材料科学的进步，从上个世纪50年代起人们开始研制新型非晶态材料，包括非晶半导体、非晶合金、非晶离子导体和非晶超导体等。而近几年,大块非晶合金成为材料科学研究的热点,许多物理研究者和材料研究者从不同的角度对非晶合金进行有关研究。铜基块体非晶合金具有优异的力学性能，它在工业、宇航、军工、体育器材、电子仪表等领域中具有广阔的应用前景[1]。 大块非晶合金具有非常优异的力学性能，如高屈服强度、大弹性应变、屈服前基本上完全弹性、屈服时基本上完全塑性、无加工硬化现象、高疲劳抗力以及高耐磨性等[2]，其中弹性性能是材料中重要的力学性能指标，其与泊松比有着密切相关性，并且是表征材料内部原子间结合力大小的参量[3]。泊松比不仅与弹性性能有关，还与材料的塑性、韧性有关，本质上是反应了原子间结合强度，在材料的比例极限内，泊松比表征由均匀分布的纵向应力所引起的横向应变与相应的纵向应变之比[4]；非晶合金弹性性能与团簇结构也有内在联系。总之，块体非晶合金的弹性性能与强度、塑性、玻璃形成能力、玻璃转变等性能紧密相关[5]。

国外关于大块非晶合金的研究主要集中在日本、美国和英国,相比较而言,我国在大块非晶合金的研究方面起步较晚，然而进展较快。中科院物理所是我国最早开展块体非晶合金研究的机构,他们研究了各种合金体系的块体非晶,制得过直径达9mm的相关合金棒[6]。非晶合金经过几十年的研究，已经到了研发性能卓越、质量稳定而且可大批量生产的新产品的阶段。

在非晶合金研究领域中，应用商业化成功并且具有典型代表公司包括安泰科技股份有限公司和液体金属科技股份有限公司,可以得出结论：非晶合金研究的每次高潮都来自于具有实用前景的非晶合金制备技术和非晶合金试样尺寸的突破[7]。在不断的突破与进步过程中，块体非晶合金的国内外整体水平不断上升。

2. 研究的基本内容与方案

2.1基本内容

1、利用x射线衍射法和差示扫描量热法研究铜基块体非晶合金cu47.5zr47.5-xal10hfx(x=0,9.5)和cu42.5ti41.5ni7.5hf5zr2.5si1的玻璃转变和晶化过程。

2、利用共振超声波谱研究铜基块体非晶合金cu47.5zr47.5-xal10hfx(x=0,9.5)和cu42.5ti41.5ni7.5hf5zr2.5si1在高频率（约1mhz)、低应力条件下的弹性性能以及弹性性能随温度的变化。

3. 研究计划与安排

第1-3周：查阅相关文献资料，完成英文文献翻译。明确研究内容，了解研究所需材料、仪器和设备。确定技术方案，并完成开题报告。

第4-5周：切割样品，准备试样。

第6-10周：采用dsc、rus、dma等方法研究铜基块体非晶合金的弹性性能及玻璃转变和晶化过程。

4. 参考文献（12篇以上）

[1]彭谦之,刘克明,周海涛,等.铜基非晶合金的研究现状及展望.热处理技术与装备[j],2012,33(5):1-7.

[2]徐晖，谭晓华，夏雪，等.大块非晶合金的研究进展[j].上海大学学报，2011,17（4）：503-513.

[3]李萍,李丽,谭家隆,等.cu-zr-al系cu基非晶合金弹性性能与团簇结构的相关性[j].材料工程，2009,2:15-18.