非晶合金熔体的原子扩散

非晶合金熔体的扩散是描述非晶合金熔体动力学行为的重要参数,不同于一般的金属熔体,非晶合金熔体的扩散行为具有自己独特的性质,如表现出典型的慢扩散和复杂的温度依赖关系等。由于技术、理论上的原因,目前无论是国内还是国际上,对非晶合金熔体扩散的研究尚处于不成熟的阶段。主要介绍了扩散系数的几种比较可行的测量方法,其中包括最近本课题组在传统长管法和切单元法基础上开发的滑动剪切技术,该技术能够有效消除加热阶段的扩散,是熔体扩散系数测量的方法的一项进步。同时,基于前人的测量技术和理论模型,对非晶合金熔体的扩散研究进行了系统的总结和讨论。目前能较好地描述一般熔体原子扩散的模型:Arrhenius关系、VFT方程、Tn关系、Darken公式及S-E关系,在非晶合金熔体中都表现出很大的局限性。尽管MCT理论能预言熔体原子扩散的动力学行为,且得到了实验证实,但是其自身亦存在一些难以克服的问题。

金属熔体扩散的研究进展

金属熔体的扩散既是熔体设计材料过程的重要参量,也是凝聚态物理领域研究物质输运性质的重要内容.然而由于实验测量上的困难,其相关研究进展不是很显著.在国内,熔体扩散的实验研究几乎是空白,理论研究也很少.本文结合最新的基于X-射线成像的原位测量技术及中子散射技术来系统介绍目前金属熔体扩散的测量手段,并归纳和总结了地面和空间环境下的扩散实验测量结果;同时对扩散机制的理论模型也作了简单的介绍;最后展望了熔体扩散研究的前景以及在我国开展熔体扩散研究的必要性.

一种新的滑动剪切技术测量Al-Cu合金的互扩散系数

液态金属扩散系数是液态金属最重要物理参量之一,也是金属材料设计与工业生产应用的必要参数.本文建立了一种新的测量液态金属互扩散系数的技术——滑动剪切技术,该技术避免了传统长管测量技术中升温过程的影响,能够显著地提高测量互扩散系数的精度.利用该技术测量了1023 K时Al70Cu30-Al90Cu10扩散偶的扩散系数,发现扩散系数在所研究的成分范围内呈现出有规律的成分依赖趋势.该结果为理解扩散的微观机制和其结构依赖关系提供了新的证据.