文档介绍：第 25 卷第 1 期广西大学学报( 自然科学版) V ol. 25, N o. 1
2000 年 3 月 Jo urnal o f Guang xi U niversity ( N at Sci Ed) M ar. , 2000
文章编号: 1001-7445( 2000) 01-0022-04
Fe 基二元合金机械合金化
致非晶化的理论预测
钟夏平, 欧阳义芳, 陈红梅, 吴伟明
( 广西大学理学院, 广西南宁 530004)
摘要: 用欧阳义芳等人提出的预测二元合金机械合金化致非晶化的经验判据, 系统地对铁与过渡族金属、稀
土、铝、铅等金属元素构成的 42 个二元合金系统进行了分析, 理论上给出了这些系统能否用机械合金化方法
制备非晶态粉末的预测, 并与已有的实验结果及其他理论预测的结果进行比较和分析.
关键词: 机械合金化; 非晶态合金; 形成热; 自扩散激活能; M iedema 理论
中图分类号: T G 139+ . 8; T G 111. 3 文献标识码: A
铁基合金是重要的磁性材料, 铁磁非晶态合金具有优良的磁性能[ 1] , 因而具有广阔的工业应用前
景. 如何制备性能优良、价格低廉的非晶态材料特别是作为重要的磁性功能材料的铁基非晶材料, 是摆
在材料科学家们面前的一个重要课题. 制备非晶态合金的方法很多, 如液态淬火( LQ ) 、离子注入( II) 、
离子束混合( IBM) 、固态反应、化学镀或电镀、机械合金化等. 在上述诸多方法中, 机械合金化方法具有
独特的优越性: 能制备其他方法无法形成非晶的非晶合金, 并且能拓宽非晶的形成范围, 能制备高敏磁
性等特殊性能的介稳合金及纳米或准晶材料. 此外, 机械合金化制备的非晶粉末表面清洁、活性好、易于
固结, 可降低对成型工艺和设备的要求. 因此, 机械合金化方法成为制备非晶态合金粉末的一种重要的
方法, 近年来得到迅速发展.
目前机械合金化致非晶化研究的重点是机械合金化的机理研究和寻找新的非晶体系. 对于非晶形
成机理, 比较普遍接受的观点是固态反应非晶化( SSAR) ; 在寻找新的非晶体系方面, 已进行了大量的
实验研究工作, 获得了相当多的实验结果, 但还有大量的系统尚待研究. 如果能从理论上预测合金在机
械合金化过程中能否形成非晶, 将能给机械合金化致非晶化的实验研究提供指导. 本文利用已有的预言
非晶形成的经验判据对铁基二元合金系统能否形成非晶进行预测, 为制备铁基非晶态合金提供参考.
1 理论模型
从理论上预测非晶形成能力, 早在 80 年代就引起科学家们的关注, 并从不同的角度出发进行了研
究, 提出了几种形成非晶的基本条件或称之为判据[ 2] . 在机械合金化非晶化的理论预测上, 近年张恒等
* 1/ 3
RA - RB
人在对已有实验结果的系统分析的基础上, 用 Miedema 参数
,
nws 和构成的三维化学坐
RB
标, 提出了一个经验性的判据[ 3] . 该判据对已有的实验结果的区分准确率接近 90%. 欧阳义芳等人在分
析张的判据的基础上, 同时基于机械合金化的 SSAR 机理, 用形成焓和自扩散激活能差作为参数, 提出
了另一个经验性