铝基准晶形成规律

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大量稳定和亚稳的准晶存在于二元和三元Al基合金体系。在以前的工作中,已经给出了Al基准晶的团簇线成分规律,可以对准晶成分进行定量分析。在本文中,我们结合准晶团簇线规律,对Al基三元准晶的成分规律和四元准晶存在的可能性进行研究。 首先我们系统研究了Al基三元准晶的成分规律。按照混合焓特点将所有的Al基三元准晶分为Al-Ni-TM,Al-Pd-TM,Al-Cu-TM三个体系。结合团簇线规律,对三个体系分别进行分析,我们得到相同的结论:同样的团簇基础定义的相同的准晶结构,它们依照Hume-Rothery理论满足等电子浓度的规律,即这些准晶的平均电子浓度很接近;同时我们也发现了Al基三元准晶所满足的另外一个规律—等原子尺寸规律,这是一个新的准晶成分规律,它为准晶成分研究提供了新的成分判据。 其次,在Al基准晶体系中团簇线理论的基础上,我们结合等电子浓度和等原子尺寸规律,用多种方式研究Al基四元准晶存在的可能性。在实验中我们先通过用第四组元替代、第四组元掺杂的方式研究由三元准晶发展到四元准晶的可能性,之后我们在Al-Ni-Cu-Fe四元体系中,通过等电子浓度面和等原子尺寸面将Al-Cu-Fe和Al-Ni-Fe三元准晶联系起来,研究相演化过程。实验结果表明,随着第四组元的加入,准晶相很快就消失掉了,分解成为晶体相,且没有新的准晶结构形成。通过这些实验我们认为四元准晶是不可能存在的,准晶的结构有三个基本组元就很完整,加入第四组元会导致准晶结构解体,形成晶体相。
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