Zr-Cu-Al非晶复合材料制备工艺和性能的研究的综述报告

Zr-Cu-Al非晶复合材料制备工艺和性能的研究的综述报告引言：非晶合金（amorphousalloys）是由于快速凝固技术的发展而被发现的一类新材料，与晶态金属不同，非晶合金没有规则的晶格结构，而是呈现出高度无序的玻璃态结构。非晶合金具有一系列优异的物理、化学和力学性能，如高强度、优异的磁性能、耐磨损、耐腐蚀、良好的生物相容性，因此，这种新材料在机械制造、电子学、生物医学、材料保护等领域有着广泛的应用前景。Zr-Cu-Al非晶合金作为一种新兴材料，具有很高的强度、延展性和耐腐蚀性，已经被广泛应用于各种工程领域，如航空、航天、汽车、电子等。同时，Zr-Cu-Al合金作为一种非晶合金，其在制备过程中存在一定的难点，因此，制备方法和工艺对其结构、性能的影响也十分重要。本文将对Zr-Cu-Al非晶复合材料的制备工艺和性能进行综述。一、Zr-Cu-Al非晶复合材料的制备工艺（1）快速凝固技术快速凝固技术是制备非晶合金的主要方法之一。快速凝固技术包括多种方法，如淬凝、溅射、轧制、喷雾等。其中淬凝是最早被研究和应用的方法，其基本原理是将液态金属快速冷却至玻璃态，使其形成高度无序的非晶态结构。（2）熔体混合技术熔体混合技术是将两种或多种合金熔体混合均匀后快速冷却得到复合非晶合金。该方法需要控制熔体混合比例和制备温度等因素，以获得符合要求的复合非晶合金。（3）机械合金化技术机械合金化技术是将微米级的金属粉末在高能球磨机中进行混合，由于高速碰撞和摩擦产生的热量和压力，金属粉末发生变形和层错等晶体缺陷，从而导致非晶合金形成。（4）激光熔化技术激光熔化技术是将均匀的非晶材料置于激光束下，使其熔化后迅速冷却得到非晶材料。该方法具有制备效率高、可制备大尺寸的特点，但其制备成本较高。二、Zr-Cu-Al非晶复合材料的性能（1）力学性能Zr-Cu-Al非晶复合材料的力学性能随着复合比例的改变而改变。当复合比例为70Cu-15Zr-15Al时，其抗拉强度最高，可达到1.5GPa，同时其屈服强度和断裂韧性也较好，为1.2GPa和5％，分别是普通的Zr-Cu非晶合金的两倍和三倍，表明复合材料具有更好的力学性能。（2）热学性能Zr-Cu-Al非晶复合材料的热学性能具有较好的稳定性和可控性。复合材料中添加Cu和Al元素可以提高其玻璃转移温度和热稳定性，从而降低晶化的风险。在高温下，其热膨胀系数变化小，表明其在高温环境下具有较好的稳定性。（3）磁性能Zr-Cu-Al非晶复合材料是磁性非常强的材料。在制备过程中加入磁性元素，如Fe、Co等，可以增强复合材料的磁性能。Zr-Cu-Al复合材料中添加5wt%的Fe元素，可以获得较高的饱和磁各向异性，并且在常温下具有高饱和磁感应强度。（4）耐腐蚀性Zr-Cu-Al复合材料具有优异的耐腐蚀性能。对该材料的腐蚀研究表明，其在多种酸、碱和盐的介质中都具有较好的耐腐蚀性。这是由于Zr、Cu和Al元素的加入可以提高该材料的化学稳定性，从而增强其耐腐蚀性能。总结：Zr-Cu-Al非晶复合材料具有广泛的应用前景，其制备方法和工艺对其结构、性能的影响尤为重要，在制备过程中需要控制好合金的成分