非晶態(tài)合金原子結(jié)構(gòu)及結(jié)晶動(dòng)力學(xué)

1引言1
2概論3
2．1非晶合金發(fā)展歷史和現(xiàn)狀3
2．1．1非晶合金的發(fā)展歷史3
2．1．2非晶合金的發(fā)展概況6
2．2非晶合金的形成7
2．2．1非晶合金形成的熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)7
2．2．2非晶合金GFA的表征9
2．3非晶結(jié)構(gòu)的模型研究12
2．3．1微晶模型12
2．3．2硬球規(guī)密堆模型13
2．3．3連續(xù)規(guī)網(wǎng)絡(luò)模型15
2．3．4密堆團(tuán)簇堆垛模型15
2．3．5準(zhǔn)等同團(tuán)簇堆垛模型16
2．3．6其他模型18
2．4非晶合金的弛豫與晶化19
2．4．1結(jié)構(gòu)弛豫19
2．4．2晶化類型20
2．4．3結(jié)晶動(dòng)力學(xué)20
3實(shí)驗(yàn)與計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)22
3．1非晶合金制備方法22
3．1．1銅模吸鑄法制備塊體非晶合金22
3．1．2單輥熔體快淬法制備帶狀非晶合金23
3．2非晶結(jié)構(gòu)表征技術(shù)23
3．2．1X射線衍射分析23
3．2．2示差掃描量熱分析24
3．2．3掃描電子顯微鏡分析25
3．2．4同步輻射衍射分析25
3．2．5擴(kuò)展X射線吸收精細(xì)結(jié)構(gòu)譜分析26
3．3計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)28
3．3．1反蒙特卡羅模擬技術(shù)28
3．3．2分子動(dòng)力學(xué)模擬技術(shù)29
3．4三維構(gòu)型分析技術(shù)30
3．4．1結(jié)構(gòu)因子和分布函數(shù)30
3．4．2鍵取向序參數(shù)30
3．4．3鍵對(duì)分析技術(shù)32
3．4．4Voronoi多面體分析技術(shù)33
4非晶合金局域結(jié)構(gòu)表征35
4．1PDF分析技術(shù)35
4．2非晶結(jié)構(gòu)原子分布的統(tǒng)計(jì)規(guī)律40
4．3本章小結(jié)42
5非晶合金中的原子堆垛特征43
5．1非晶原子的堆垛機(jī)制43
5．1．1球周期理論43
5．1．2非晶結(jié)構(gòu)中的原子分布44
5．1．3晶體結(jié)構(gòu)中的原子分布48
5．2非晶合金中的中程序50
5．3本章小結(jié)54
6Zr?Cu及Zr?Cu?Al合金局域結(jié)構(gòu)及GFA55
6．1實(shí)驗(yàn)方法55
6．2Zr-Cu、Zr-Cu-Al合金的熱穩(wěn)定性和GFA56
6．2．1Zr-Cu二元合金56
6．2．2Zr-Cu-Al三元合金59
6．3Zr-Cu非晶合金局域結(jié)構(gòu)與GFA59
6．3．1PDF分析59
6．3．2RMC模擬結(jié)果64
6．3．3鍵對(duì)分析65
6．3．4鍵取向序參數(shù)分析66
6．3．5Voronoi多面體分析69
6．3．6小結(jié)72
6．4Zr?Cu?Al非晶合金局域結(jié)構(gòu)與GFA73
6．4．1PDF分析73
6．4．2RMC模擬結(jié)果77
6．4．3鍵對(duì)分析77
6．4．4鍵取向序參數(shù)分析79
6．4．5Voronoi多面體分析80
6．4．6小結(jié)84
6．5本章小結(jié)85
7Zr?Cu?Al?M四元合金GFA及結(jié)晶動(dòng)力學(xué)分析86
7．1元素添加對(duì)GFA的影響86
7．1．1實(shí)驗(yàn)條件86
7．1．2GFA87
7．1．3小結(jié)94
7．2Zr-Cu-Al-Ag合金晶化行為及結(jié)晶動(dòng)力學(xué)特征94
7．2．1實(shí)驗(yàn)條件95
7．2．2退火結(jié)晶相95
7．2．3原位衍射和PDF分析98
7．2．4局域結(jié)構(gòu)演變和JMA擬合104
7．2．5晶化行為和結(jié)晶動(dòng)力學(xué)特征106
7．2．6小結(jié)110
7．3本章小結(jié)110
8Zr?Cu?Al?Ag非晶合金局域結(jié)構(gòu)特征與GFA111
8．1模擬方法111
8．2局域結(jié)構(gòu)特征112
8．3RMC模擬結(jié)果112
8．4配位數(shù)分析114
8．5鍵對(duì)分析118
8．6鍵取向序參數(shù)分析118
8．7Voronoi多面體分析120
8．8原子堆垛機(jī)制124
8．9本章小結(jié)128
9結(jié)論129
附錄非晶合金的R1及Ri/R1數(shù)值統(tǒng)計(jì)131
參考文獻(xiàn)134