Hf元素添加对CuZr基非晶合金动态弛豫的影响

2024-05-22 力学学报110 1.51M 0

  考虑到非晶合金具有独特的无序微观结构,其表现出极为复杂的弛豫动力学特性.动态弛豫行为在非晶合金中普遍存在,深刻理解其机制对于解构非晶合金固有的非均匀微观结构至关重要.少量元素的添加是调控非晶合金微观结构有效手段之一.本研究以玻璃形成能力良好的Cu46Zr47-x Hfx Al7 (x=0, 8)非晶合金为模型合金,运用动态力学分析方法研究复模量随频率和温度的变化,进而探究Hf元素取代Zr元素对动态弛豫的影响.在动态力学频率谱中,借助准点缺陷理论阐明非晶合金在玻璃转变温度Tg以下处于等构型状态,准点缺陷浓度保持恒定;而在Tg以上,准点缺陷浓度随温度的上升呈线性增加. Hf元素的添加会降低玻璃体系等构型状态下的准点缺陷浓度,并抑制原子迁移能力.通过获取连续和离散的弛豫时间分布,直观展示了非晶合金的动力学非均匀性特征.在动态力学温度谱中,Hf元素的引入增加了玻璃体系的混合焓,抑制了β弛豫强度.进一步从内耗角度表明,Hf元素的引入不仅提高了与β弛豫相关的基本结构单元的激活难度,还增加了整个β弛豫过程的激活能.



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