金属学报

作者：李晓诚, 寇生中, 李春玲, 李春燕, 赵燕春

单位：1 兰州理工大学 材料科学与工程学院 兰州 730050；2 兰州理工大学 省部共建有色金属先进加工与再利用国家重点实验室 兰州 730050；3 兰州理工大学 机电工程学院 兰州 730050

关键词：非晶合金,快速扫描量热,过冷液体,黏度,脆度,晶化,

基金：国家自然科学基金项目(51971103);国家自然科学基金项目(51861021);甘肃省重点研发计划项目(20YF8GA052)

为了更深入地了解非晶合金过冷液体的特性和晶化行为，本工作针对具有高断裂韧性和良好生物相容性并在柔顺机构和生物植入体方面具有应用前景的Zr61Ti2Cu25Al12非晶合金，采用快速扫描量热和常规热分析技术相结合，实现了6个数量级(10-2~104 K/s)升温速率的调控，揭示出超宽温度范围内过冷液体依赖于升温速率的动力学特性：过冷液体的动力学行为滞后于温度的快速变化，2者符合VFT方程；脆度系数的小幅变化(m = 35~47)意味着其过冷液体结构随温度变化比较平缓，从而表现出具有一定的“强”液体行为；通过平移时间维度坐标，得出从玻璃转变到熔点整个温度范围内的平均m ≈ 45。该非晶合金晶化过程中晶体生长的温度依赖性表明生长激活能随温度升高逐渐降低，单位温度下的激活能降约为0.5 kJ/(mol·K)，在玻璃转变温度附近，晶体生长动力学与黏性流动间发生解耦，通过引入解耦指数(ξ = 0.84)使得晶体生长动力学系数(Ukin)与黏度(η)在更宽的温度范围内符合幂律关系：Ukin ∝ η-ξ。

来源：2025年第6期

《金属学报》期刊编辑部

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