大连理工大学
硕士学位论文
基于团簇理论的Fe-B基块体非晶合金形成规律
姓名：程旭
申请学位级别：硕士
专业：材料物理化学
指导教师：董闯
20071224
大连理工大学硕士学位论文
Ｚｒ－ＡＩ－Ｎｉ．Ｃｕ体系中【ｌ埘，初生晶体相为ｆｃｃ－Ｚｒ２Ｎｉ相（ａ＝Ｉ声－ｃ＝Ｉ．１２ｒｉｍ），Ｋｏｓｔｅｒ等人【１１９】指出这个相为亚稳晶体相。蠡：ｃ－Ｚｒ２Ｎｉ相单胞中存在９６个原子，结构分析表明该单胞内含有变形的二十面体团簇。因此，初生晶体相中含有二十面体团簇，也证实了二十面体团簇可作为基础结构单元。基于形核理论的研究分析表明在过冷合金熔体中，二十面体形核形成所需要的能量远低于晶体相的形核能【１刎，故二十面体团簇为非晶合金的基础结构单元。并且一系列实验结果也证实了这一观点，即在含有少量氧的乃基块体非晶合金中，二十面体准晶相为先析出的晶化产物【１２“１碉；此外，向一些非晶合金中添加少量组元Ａｇ、Ｐｄ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｎｂ、Ｔａ或Ｖ，在玻璃转变温度附近退火时也能够析出二十面体纳米准晶相［１２３－ｉ捌。以二十面体团簇作为金属一金属型非晶合金的基础结构单元与多组元合金系中新的高度无序密堆结构相吻合。
图１．２不同块体非晶合金体系中特殊的原子团簇结构类型ｏ”
Ｆｉｇ．１．２ＴｈｅｕｎｉｑｕｅａｔｏｍｉｃｃｌｕｓｔｅｒｓＣｕｃｔｕｒｃｓｉｎｄｉｆｆｅｒｅｎｔｂｕｌｋａｍｏｒｐｈｏｕｓａｌｌｏｙｓｙｓｔｅｍｓ【１１ｑ
在金属一类金属非晶合金体系中，如Ｆｅ－Ｎｂ．Ｂ和Ｆｅ．Ｌｎ．Ｂ合金系【１２９．Ｉ硼，异常ｘ射线散射和ＸＲＤ的结构分析表明这类合金的局域团簇结构为三棱柱，并且ｚｒ、Ｎｂ、Ｔａ或Ｌｎ金属作为“胶粘”原子将这些三棱柱连接起来。对于Ｐｄ一类金属非晶合金，如ＰｄＣｕ－Ｎｉ－Ｐ块体非晶，其局域结构存在两种团簇单元，一种是Ｐｄ－Ｎｉ．Ｐ区域内存在的附三个半八面体的三棱柱，另一种是Ｐｄ－Ｃｕ－Ｐ区域内存在的四角十二面体，二者都为Ｂｃｒｎａｌ多面体【１３１｜。Ｐｄ－ｃｕ－Ｎｉ．Ｐ和Ｐｄ－Ｎｉ－Ｐ块体非晶合金玻璃形成能力存在明显的差别，这说明