一種塊狀非晶材料的製備方法

2023-12-07 23:33:41

專利名稱：一種塊狀非晶材料的製備方法
技術領域：
本發明涉及非晶材料的製備技術，特別是壓力誘致穩定塊狀非晶的形成技術。
非晶材料由於其優異的性能而日益受到世界的關注，目前最常規的比較成熟的非晶製備技術為熔體濺射法，產品為非晶條帶或薄膜，若想形成塊狀材料需機械壓制，往往造成良好性能的喪失或部分喪失，由機械合金化或氣相沉積方法製得的非晶粉末也可以通過壓塊的方法得到塊狀非晶，但存在界面汙染及不緻密等缺點。近兩年來，也有進行壓致非晶化研究的，主要為室溫下壓致非晶化，沒有溫度的變化，壓力須大於30GPa;大部分非晶化轉變是可逆的，卸壓後又轉變為晶體。
本發明的目的在於提供一種非晶材料的製備方法，可以形成大塊且穩定的非晶材料。
本發明提供的塊狀非晶材料的製備方法，適合於壓縮率比較大的合金，即T-P相圖中dTm/d p＜0的體系，如Ti系、As系、Sb系、Si系等合金，其特徵在於工藝過程依下述步驟進行-將均勻合金加熱加壓，壓力在5GPa～10GPa之間，加熱至熔化;
-在高壓下將熔體快速冷卻，冷卻在100ks-1～1000ks-1，至玻璃轉變溫度以下;
-卸壓。
通過本發明所提供的方法可以直接製備出塊狀穩定非晶，界面清潔緻密，並且穩定。下面通過實施例詳細敘述本發明。
實施例1Cu-Ti合金高壓下熔態淬火非晶化①把Cu和Ti(純度為99.9%)在真空電弧爐中進行熔煉，成分為Cu60Ti40(原子比)，反覆熔煉多次，以使其內部組織均勻;
②把Cu-Ti合金置於Belt型容器內，升壓至5.5GPa，並升溫至1573K，比常壓下的熔化溫度高300K左右，以保證在高壓下能夠熔化;
③在5.5GPa下，從1573K以300K/s的冷卻速度冷卻至室溫;
④卸壓，並取出樣品。
經X射線和電鏡檢測，Cu-Ti合金經上述處理後已轉變為非晶合金，差熱分析表明，晶化溫度較濺射法提高210K。
實施例2Cd-As合金高壓下熔態淬火非晶化①Cd-As合金是把Cd(99.99%)和As(99.9%)的元素粉末以CdAs2的成分配比，在1023K真空石英管中熔煉成母合金，然後在673K長時間擴散退火以使其組織均勻;
②將此均勻Cd-As合金放入Belt型容器內，升壓至5GPa，1173K，然後保溫保壓1小時;
③在5GPa下，從1173K以300K/S冷卻至室溫;
④卸壓，取出樣品。
經X-射線和電鏡檢測，已為非晶，晶化溫度較濺射法提高203K。
權利要求
1.一種塊狀非晶材料的製備方法，適合於壓縮率比較大的合金，即T-P相圖中dTm/dp＜0的體系，如Ti系、As系、Sb系、Si系等合金，其特徵在於工藝過程依下述步驟進行--將均勻合金加熱加壓，壓力在5GPa～10GPa之間，加熱至熔化；--在高壓下將熔體快速冷卻，冷速在100ks-1～1000ks-1，至玻璃轉變溫度以下；--卸壓。
全文摘要
一種塊狀非晶材料的製備方法，適合於壓縮率比較大的合金，即T—P相圖中dT
文檔編號C21D10/00GK1095764SQ9311116
公開日1994年11月30日 申請日期1993年5月25日 優先權日1993年5月25日
發明者李冬劍, 胡北麒, 丁炳哲, 姚斌 申請人:中國科學院金屬研究所