锆基非晶合金试样制备方法研究

开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇锆基非晶合金试样制备方法研究范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！

摘 要：非晶是一种新型材料，它具有很多优良的性质。其中在化学性质中最有价值的是具有优异的耐蚀性能。对非晶合金腐蚀行为的研究逐渐丰富起来，国内外对此不断有相关的报道。研究新型非晶材料在各种环境条件下的腐蚀行为，积累腐蚀数据，对其在实际工作环境中的应用具有重要意义。

关键词：块状非晶合金；耐蚀性；非晶合金制备

1实验内容

本文主要研究内容为：通过铜模吸铸法制备出大块非晶合金，利用浸泡法、极化曲线、电化学阻抗谱以及扫描电镜对其在酸碱盐腐蚀介质中腐蚀行为进行了系统研究，分析了锆基大块非晶腐蚀行为的影响因素。下面分别介绍试样的制备、浸泡法以及电化学实验方法。

2 试样制备

2.1 合金材料的成分配制

本试验所采用合金样品的名义成分为Zr46.3Cu44.3Al8.9Si1.5。将纯度为99.99%中所采用的非晶合金原料，均是纯度在99.99%以上的高纯杆状金属或块状金属材料，元素含量为摩尔比。严格按照由Zr46.3Cu44.3Al8.9Si1.5的成分比例算出的质量百分比进行精确配制（精度可达0.01克），其中Al的含量不能大于计算出的质量。

先将杆状或块状的高纯Zr、Cu、Al、Si金属材料剪成或锯成小块金属料，然后依次用丙酮和酒精分两次在超声波清洗器中进行超声波震荡清洗，以去除材料表面的杂质、油垢等，最后用电吹风机吹干后，再经电子秤进行称量。配制过程中要使用镊子夹取材料，防止污染高纯金属材料，从而不会影响合金成分的精确性。

2.2 试样制备过程

本实验采用WKDHL型非自耗真空电弧炉吸铸得到直径2MM、5MM的非晶合金棒材，然后利用金刚石外圆低速切割机将O2MM的非晶合金棒材切割成长约4MM的试样，经过超声波清洗仪清洗后，依次在800#，1000#，1200#，1600#水砂纸上加水打磨，以防非晶合金打磨过程中受热而使其晶化，将部分试样用AB胶粘附铜线用树脂将其固封（将工作表面露出），得到的试样经金相抛光机抛光后再用超声波清洗仪清洗一次，最后得到的试样将进行后续研究。制备流程如图1

3 主要实验仪器

（1） 真空电弧熔炉

本实验样品制备过程采用WKDHL型非自耗真空电弧炉（如图2-2），样品采用从母合金上截取熔炼或吸铸两种方法。

组成部分：电弧熔炼吸铸炉、真空系统、冷却水循环系统、电力系统和控制系统等。

特点：熔炼温度高、含氧量低、杂质少、性能稳定、真空度高和使用操作方便。

主要性能指标：

1、容量10-25g（克）/每熔炼池，共3个熔炼池（如图2-3）

2、真空度3-3Pa

3、起弧方式：接触引弧

图2WKDHL型非自耗真空电弧炉的实物照片 图3电弧熔炼吸铸系统示意图

4 工作示意图

工作示意图如图4所示

图4真空电弧炉熔炼过程

5 结 论

本文通过非自耗电弧真空熔炼炉制备了Zr46.3Cu44.3Al8.9Si1.5非晶合金，得出了以下结论：

（1）在高纯氩气的保护下，利用非自耗型真空电弧炉制备出了Zr46.3Cu44.3Al8.9Si1.5棒状试样，直径可达5mm，并且为完全非晶态。

（2）Zr46.3Cu44.3Al8.9Si1.5具有良好的耐蚀性，并且其在腐蚀接种中的腐蚀行为与非晶合金的结构，成分均匀性和腐蚀介质的种类有关。

参考文献：

【1】 惠希东， 陈国良. 块体非晶合金.化工出版社，2006.10， 65-73

【2】 汪卫华，王文魁新型多组元大块非晶合金材料的发现与研究展.1998，27（7）：398-403.

【3】 王成，张庆生，江峰等，非晶合金M65Y10Cu25在3.5%NaCI溶液中的腐蚀行为[J]，中国有色金属学报，12（5）（2002）1016-1010

【4】 R.泽仑著，黄等译，非晶态固体物理学[M]，北京大学出版社，1988.

作者简介：张波，大学本科学历，现在江苏省徐州机电工程高等职业学校从事教学工作。