具有不同团簇含量和性能的Zr-Al-Ni-Cu块体金属玻璃制造技术

本发明专利技术属于新材料领域，公开了具有不同团簇含量和性能的Zr‑Al‑Ni‑Cu块体金属玻璃。Zr‑Al‑Ni‑Cu块体金属玻璃是将纯度为99.99wt%的Zr、Al、Ni和Cu通过真空电弧熔炼，然后通过真空吸铸法制备成直径为2mm的块体金属玻璃。该Zr‑Al‑Ni‑Cu块体金属玻璃的成分为Zr65Al8Ni8.5Cu18.5、Zr65.5Al7.3Ni7.35Cu19.85和Zr66Al6.6Ni6.2Cu21.2，其玻璃转变温度为631.9‑641.8K,晶化温度为722.8‑737.3K，流动应力为1571.9‑1689.8MPa，流动应变为1.9‑2.3%，塑性应变为1.7‑5.8%，玻璃转变温度、晶化温度和流动应变随锆含量的增加而减少，塑性应变随锆含量的增加而增加。该Zr‑Al‑Ni‑Cu块体金属玻璃包含hp‑Zr6Al2Ni和t‑Zr2Cu两种团簇，hp‑Zr6Al2Ni团簇的含量随Zr含量的增加而减少，t‑Zr2Cu团簇的含量随Zr含量的增加而增加。

Zr-Al-Ni-Cu bulk metallic glasses with different cluster content and properties

The invention belongs to the field of new materials, and discloses Zr_Al_Ni_Cu bulk metallic glasses with different cluster content and properties. Zr, Al, Ni and Cu bulk metallic glasses with 99.99wt% purity are melted by vacuum arc melting and then made into bulk metallic glasses with a diameter of 2mm by vacuum suction casting. The composition of Zr 820999Al Ni Ni 8209999Zr Al Ni Ni Ni Ni Cu bulk metallic glass is Zr65Al8Ni8.5Cu18.5, Zr65.5Al 7.5Al 7.3Ni 7.35Cu19.85 and Zr66Al6.6Ni6.6Ni6.2Cu21.2, whose glass transition temperature is 631.9 8209.6Ni6.2Ni6.2Cu21.2, glass transition temperature 631.8K, crystalcrystallization temperature 722.8 8207.3K, flow stress is 151.9 1689.8MPa, flow strain 1.9 2.9 8209 strain 1.2.9 8209.2%, plastic strain 1.7 7.7% plastic strain 1.7 8%, glass transition temperature, crystallization temperature and flow strain with zirconium content The plastic strain increases with the increase of zirconium content. The Zr_Al_Ni_Cu bulk metallic glasses contain two clusters, hp_Zr6Al2Ni and t_Zr2Cu. The content of hp_Zr6Al2Ni clusters decreases with the increase of Zr content, while the content of t_Zr2Cu clusters increases with the increase of Zr content.

【技术实现步骤摘要】
具有不同团簇含量和性能的Zr-Al-Ni-Cu块体金属玻璃
本专利技术涉及具有不同团簇含量和性能的Zr-Al-Ni-Cu块体金属玻璃。
技术介绍
锆基块体金属玻璃具有优异的物理化学性能，特别是某些锆基块体金属玻璃表现出好的室温塑性和生物相容性，这些特点使得其在结构和生物材料领域中具有极大的应用前景，然而大部分锆基块体金属玻璃的室温脆性使得它们的应用受到极大限制；众所周知，微量成分的改变会影响金属玻璃的性能，而金属玻璃具有短程甚至中程有序结构，但是微量成分的变化与其结构的关系及其对金属玻璃性能的影响规律尚不清晰，因此制备出室温塑性好，同时具有不同含量的同类型短程/中程有序结构的锆基块体金属玻璃具有非常重要的意义。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供具有不同团簇含量和性能的Zr-Al-Ni-Cu块体金属玻璃。本专利技术的目的是通过下述技术方案实现的：具有不同团簇含量和性能的Zr-Al-Ni-Cu块体金属玻璃的制备工艺，其特征在于：包括如下步骤:①将纯度为99.99wt%的块状Zr、Cu、Al和Ni按Zr-Al-Ni-Cu合金成分配比配料；②将配好的料放入电弧炉的坩埚中，抽真空到1×10-本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.具有不同团簇含量和性能的Zr‑Al‑Ni‑Cu块体金属玻璃，其特征在于：所述Zr‑Al‑Ni‑Cu块体金属玻璃的成分为Zr65Al8Ni8.5Cu18.5、Zr65.5Al7.3Ni7.35Cu19.85和Zr66Al6.6Ni6.2Cu21.2；所述Zr‑Al‑Ni‑Cu块体金属玻璃的制备工艺包括如下步骤:

【技术特征摘要】
1.具有不同团簇含量和性能的Zr-Al-Ni-Cu块体金属玻璃，其特征在于：所述Zr-Al-Ni-Cu块体金属玻璃的成分为Zr65Al8Ni8.5Cu18.5、Zr65.5Al7.3Ni7.35Cu19.85和Zr66Al6.6Ni6.2Cu21.2；所述Zr-Al-Ni-Cu块体金属玻璃的制备工艺包括如下步骤:将纯度为99.99wt%的块状Zr、Cu、Al和Ni按Zr-Al-Ni-Cu合金成分配比配料；将配好的料放入电弧炉的坩埚中，抽真空到1×10-4Pa后再充入纯度为99.999wt%的氩气使真空腔的压力达到0.4大气压，然后熔炼Ti进行吸气；熔炼合金6次，待真空室冷却后将母合金取出，将坩埚清洗干净并将母合金破碎；将破碎好的部分母合金放入电弧炉的坩埚中，并安装好内孔直径为2mm的水冷铜模；抽真空到1×10-4Pa后再充入纯度为99.999wt%的氩气使真空腔的压力达到0.6大气压，然后熔炼Ti进行吸气，并对母合金进行熔炼并吸铸，即可获得直径为2mm的块体金属玻璃。2.根据权利要求1所述的块体金属玻璃，其特征在于：所述Zr-Al-Ni-Cu块体金属玻璃的玻璃转变温度为631.9-641.8K,晶化温度为722.8-737.3K，流动应力为1571.9-1689.8MPa，流动应变为1.9-2.3%，塑性应变为1.7-5.8%，玻璃转变温度、晶化温度和流动应变随锆含量的增加而减少，塑...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡安辉，安琪，冯艳娇，周果君，丁超义，
申请(专利权)人：湖南理工学院，
类型：发明
国别省市：湖南,43