压应力诱导Ce基金属玻璃室温结构弛豫及微结构演变规律

针对前期研究中发现的室温下Ce基块体金属玻璃在纳米压痕过程中存在明显的蠕变特性这一事实出发，本项目提出采用压应力来诱导Ce基金属玻璃室温产生结构弛豫，重点处理压痕过程中引起材料粘弹性变形的弛豫谱，获得材料室温粘度（硬度）-载荷-时间的关系，建立弛豫过程中应力-温度的等效关系，揭示Ce基金属玻璃室温结构弛豫的物理本质。在此基础上，采用深度敏感宏观压痕方法并结合表面粘结技术，通过高分辨透射电镜及X 射线吸收精细结构（XAFS）技术观察压痕下方应力影响区微结构的演变过程，并与铸态及退火态试样进行对比分析，获得应力诱导短程序结构变化的直接证据，从而从原子尺度上揭示大块金属玻璃结构弛豫的微观机理。这方面的系统研究对于认清金属玻璃的结构弛豫机理具有重要意义。同时，对于此类金属玻璃的成型加工及推动其在相关领域的应用具有重要价值。

本项目提出采用压应力来诱导Ce基金属玻璃室温产生结构弛豫，重点处理压痕过程中引起材料粘弹性变形的弛豫谱，获得材料室温粘度（硬度）-载荷-时间的关系，建立弛豫过程中应力-温度的等效关系，揭示Ce基金属玻璃室温结构弛豫的物理本质。本项目以Ce-Al-Cu三元合金体系为研究对象，微量添加Fe、Co元素，用铜模铸造法制备出Ce70Al10Cu20、Ce69Al10Cu20Co1、Ce69Al10Cu20Fe1、Ce68Al10Cu20Fe1Co1非晶合金，利用XRD、DSC、Nanoindentation和DMA等主要测试方法，研究微量元素添加对Ce基非晶合金热稳定性及室温变形行为的影响。研究不同退火工艺对Ce基非晶合金的热稳定性和室温变形行为的影响，用有限元分析软件模拟铸态Ce69Al10Cu20Co1非晶合金的压痕过程，分析Ce基非晶合金在压痕过程中应力分布及变形行为。本项目的系统研究对于认清金属玻璃的结构弛豫具有重要意义。同时，对于此类金属玻璃的成型加工及推动其在相关领域的应用具有重要价值。