آشنایی با فلزات آمورف

مقدمه

طبق آزمایشات مستقل از دما و فشار متغیر، از نظر ترمودینامیکی، مواد سه حالت اصلی : مایع، جامد، گاز دارند.
تعیین کننده هر یک از این حالات درجه آزادی بین اتمها و قید و بند آنها به یکدیگر است و یک مرحله تحول بین هر حالت وجود دارد. تعریف شیشه : یک مایع شیشه ای یا جامد بدون کریستال است که مشخصه های ویسکوزیته و ساختار آن نشان دهنده هم جامد و هم مایع است. به عبارت دیگر شیشه یک جامد در دمای اتاق است زیرا ویسکوزیته آن بیش از حد توازن یعنی ۶/۱۴ ۱۰ است و از طرف دیگر هنوز یک مایع است زیرا ساختار اتمها و مولکولهای آن یک ساختار بی نظم و شبیه مایع است . جامد از فاز کریستالی به وجود آمده است و یک کریستال از یک نظم دوره‌ای بین اتمها پیروی می کند اما مایع دارای چنین نظمی نیست و یک نظم تصادفی بین اتمها بدون تناوب و دوره خاصی را دارد.
بنابراین می گوییم، شیشه جامد و آمورفی است که اتمهای ساختار آن مانند مایع است. مهمترین مشخصه یک شیشه علاوه بر ساختار آن، پدیده تحول و به وجود آمدن آن است.
تحول و به وجود آمدن شیشه در یک Tg  ایجاد می‌شود،‌مذاب تا زیر دمای انجماد سرد می‌شود و تا زمانیکه دما کاهش می یابد ویسکوزیته نیز به صورت پیوسته زیاد می‌شود

فهرست مطالب

فصل اول : فلزات آمورف و آمورف کامپوزیتی    1
۱-۱  مقدمه    2
۲-۱ فلزات آمورف    6
۱-۲-۱ خواص آلیاژهای آمورف    9
۲-۲-۱عمده نقطه ضعف مکانیکی مواد آمورف    12
۳-۱ مکانیزم های تغییر شکل در فلزات آمورف    12
۱-۳-۱ تشکیل حجم آزاد    13
۲-۳-۱ افزایش دمای موضعی     18
فصل دوم : شکست در  فلزات آمورف     23
۱-۲ شباهت های شکست فلزات آمورف با فلزات کریستالی    24
۱-۱-۲ اثر فشار هیدرواستاتیک روی جریان تنش    24
فصل سوم : کامپوزیت کردن جهت بالا بردن پلاستیسیته    25
۱-۳ راهکارهایی برای افزایش پلاستیسیته در آلیاژهای یکپارچه    26
۲-۳ فلزات آمورف کامپوزیتی    27
۱-۲-۳ مکانیزم تغییرات و افزایش پلاستیسیته توسط ذرات کامپوزیت    28
۳-۳  بهبود پلاستیسیته با استفاده از ذرات تقویت کننده فاز دوم    31
۴-۳ بررسی باندهای برشی توسط TEM در یک کامپوزیت BMGs     35
۱-۴-۳ انتشار باندهای برشی در کل قطعه    39
۵-۳  انواع مختلف فلزات آمورف کامپوزیتی    41
۱-۵-۳  کامپوزیتهای ذره ای    42
۲-۵-۳   کامپیوزیتهای In-situ    42
۶-۳  ذرات خارجی تقویت کننده در فلزات شیشه ای توده    42
 1-6-3 کامپوزیت حاوی ذرات خارجی تقویت کننده ، تولید به روش تقویتBMG    43
۲-۶-۳ تولید کامپوزیت BMG   حاوی ذرات خارجی تقویت کننده با استفاده از فرایند ذوب    44
۷-۳ فرم     In situ کامپوزیت های BMG      45
۱-۷-۳  فرم کاربید In situ  در فلزات شیشه ای پایه  Zr     46
۸-۳  تشکیل و ساختارها    47
۹-۳  مکانیزم تشکیل فاز آمورف نانو ساختار شده    50
۱۰-۳ خواص مکانیکی و رفتار تغییر شکلی آلیاژ های آمورف نانوساختار شده توده    51
۱۱-۳   تشکیل و خواص مکانیکی آلیاژ های آمورف خوشه دار توده    54
۱۲-۳ مقایسه کامپوزیت های ذره ای و In situ    56
فصل چهارم :عوامل موثر در ایجاد داکتیلیته بیشتر در مواد آمورف    60
۱-۴  کریستالیزاسیون     61
۱-۱-۴ اثر بیش از حد کریستالیزاسیون    61
۲-۴  آنیلینگ    62
منابع و مآخذ    64

منابع و مراجع

[۱] Macro E.siegrist, Bulk Metallic Glass Composites,citizen of Hanover NH, USA and Fahrwangen AG, CH . (2007)
[۲] C. Survanayana (Ed), Non- equilibrium Processing of Materials, Pergmon Press. Oxford (1999).
[۳] A .Inoue, T.Zhang and T.Masumoto, Mater. Trans. Jim, 31, 177 (1990)
[۴] A. Peker and W.L. Johnson, Appl. Phys. Lett., 63, 2342 (1993).
[۵] F. Spaepen and D. Turnbull, Scripta Met., 8, 563 (1974).
[۶] Akishia Inoue, Stabilization and high strain-rate superplasticity of Metallic Supercooled liquid. (Toheku univer sity), Japan (1999).
[۷] R.W.Cahn, “Background to Rapid Solidification processing”. (Marcel Dkker, New York, 1993).
[۸] A.M. Glezer and B.V. Molotilov, “Structure and mechanical properties of amorphous
alloys” (Metallurgiya, Moskva, Russia, 1992) p.90, in Russian.
[۹] Seung-Yub Lee, Deformation Mechanisms of Bulk Metallic glass Matrix Composites, California Institute of Technology Pasadena, California (2005)