大块非晶合金及其过冷液体中的弛豫行为研究

来源 :中国科学院物理研究所 | 被引量 : 0次 | 上传用户:chrisdc
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非晶态是物质的一种亚稳态,所以弛豫就成了非晶态材料中永恒的主题。玻璃和玻璃转变的本质是凝聚态物理中最神秘、最难解决的问题之一,而玻璃转变过程又是和玻璃形成液体中的α驰豫过程相对应的。通常认为玻璃中还普遍存在着另外一个更快的弛豫过程,Johari-Goldstein弛豫或慢α驰豫过程,并且这一弛豫过程会对α驰豫产生重要的影响。因此对慢α驰豫的研究对于深入认识玻璃和玻璃转变的本质有重要意义。但到目前为止笔者对于慢历也豫过程的认识还不够深入。以往的研究大多集中在非金属非晶材料中的慢α驰豫过程的动力学性质上。   本论文主要通过热力学和动力学的实验方法对一系列典型的大块非晶及其过冷液体中的弛豫行为进行了研究。动态机械测试结果表明慢砒豫在大块非晶中是普遍存在的,但是他们会随着液体的脆性参数不同而表现为不同的形式。对于较强的液体,其表现为过剩尾(excesswing);对于较弱的液体则会出现肩膀状(shoulder-like)的凸起。这说明过剩尾是起源于慢α驰豫过程的高频部分而并非α弛豫的本质特征。   与以往研究的聚合物等非金属非晶态材料不同,在大块非晶的DSC测量结果中可以观察到在玻璃转变温度(Tg)以下存在一个明显的弛豫过程-即慢α驰豫过程。进而利用DSC对Pd40Cu30Ni10P20大块非晶系统中的慢α驰豫过程和Tg以下的物理时效进行了详细的研究。最后给出了大块非晶合金中结构弛豫可能的微观机制。
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