一系列具有胞状微观结构的Zr-Al-Ni-Cu块体非晶合金的利记博彩app
【专利摘要】本发明属于新材料领域，公开了一系列具有胞状微观结构的Zr-Al-Ni-Cu块体非晶合金。Zr-Al-Ni-Cu块体非晶合金是将Zr（99.99wt%）、Al（99.99wt%）、Ni（99.99wt%）和Cu（99.99wt%）通过真空熔炼法进行熔炼，然后通过真空吸铸法制备而成直径为3mm的非晶合金试样。该系列Zr-Al-Ni-Cu块体非晶合金具有胞状的微观结构，是制备Zr-Al-Ni-Cu块体非晶泡沫材料的理想前驱体。
【专利说明】—系列具有胞状微观结构的Zr-Al-N1-Cu块体非晶合金
【技术领域】
[0001]本发明涉及一系列具有胞状微观结构的Zr-Al-N1-Cu块体非晶合金。
【背景技术】
[0002]锆基块体非晶合金具有非晶形成能力好、弹性应变大、抗腐蚀能力高、抗压强度高，特别是某些锆基非晶合金表现出好的室温塑性和生物相容性，这些特点使得其在结构和生物材料领域中具有极大的应用前景。目前，采用高倍透射电子显微镜能观察到非晶合金中有原子或纳米尺度的团簇结构的存在，但是还没有制备出具有微米尺度微观结构的非晶合金。而非晶合金的室温塑性与其内部微观结构息息相关，因此制备出具有特殊的微米尺度微观结构的锆基块体非晶合金具有非常重要的意义。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一系列具有胞状微观结构的Zr-Al-N1-Cu块体非晶合金。
[0004]本发明的目的是通过下述技术方案实现的:一系列具有胞状微观结构的Zr-Al-N1-Cu块体非晶合金，其特征在于:包括如下步骤:①将纯度为99.99wt%的块状Cu、Zr、Al和Ni按Zr-Al-N1-Cu合金成分配比配料；②将配好的料放入电弧炉的坩埚中，抽真空到I X KT3Pa后再充入纯度>99.99wt%的氩气使真空腔的压力达到0.45大气压，然后熔炼Ti进行吸气；③熔炼合金5次，待真空室冷却后将母合金取出，将坩埚清洗干净并将母合金破碎；④将破碎好的部分母合金放入电弧炉的i甘祸中，并安装好模腔直径为3_的水冷铜模；⑤抽真空到I X 10_3Pa后再充入纯度>99.99wt%的氩气使真空腔的压力达到0.2大气压，然后熔炼Ti进行吸气，并对母合金进行熔炼进行吸铸，即可获得直径为3_的非晶
[0005]所述合金成分分别为Zr65Al8.7Cu14.4Nin.9、Zr64AliaiCu11.7Ni14.2、Zr63.5-^1 i0.?Cu10.7N115.1、Zr62Al J0Cu15Ni 13 > Zr61 5A110.7Cu13.65N114.15、Zr60.sA112.!Cu10,9sNi16> 45 (at%),能形成直径为3mm的非晶试样，其内部具有胞状的微观结构。
[0006]本发明制成的产品分别用X射线衍射仪(XRD)和差热扫描量热计(DTA)检测材料的非晶态结构、用氢氟酸和硝酸的混合液对非晶合金试样的横截面进行腐蚀、用扫描电子显微镜(SEM)分析试样腐蚀过的横截面上的微观结构，发现本发明制成的产品都是完全的非晶并包含有尺寸为3~20微米的胞状微观结构。
[0007]
[0008]
[0009]【具体实施方式】
[0010]下面根据具体实施例对本发明作进一步说明:
实施例1根据Zr65Al8.7Cu14.4Ni1L9 (at%)合金成分，用分析天平称取锆15.2474 + 0.0OOlg、铝
0.6036±0.0OOlg、铜 2.3530±0.0OOlg 和镍 1.7959±0.0OOlg，放入真空电弧炉的铜坩埚中，抽真空至I X 10?,充入氩气使真空腔的压力达0.45个大气压，熔炼Ti进行吸气后，然后熔炼合金5次，待真空室冷却后将母合金取出，将坩埚清洗干净并将母合金破碎，将破碎好的部分母合金放入电弧炉的坩埚中，并安装好模腔直径为3mm的水冷铜模，抽真空到I X 10_3Pa后再充入纯度>99.99wt%的氩气使真空腔的压力达到0.2大气压，然后熔炼Ti进行吸气，并对母合金进行熔炼进行吸铸而获得直径为3_的试样。然后用水冷慢速金刚石切割机从试样中间取下长度为2mm的试样，将其横截面磨平、抛光并用氢氟酸和硝酸的混合液进行腐蚀。通过XRD和DTA技术检测发现该产品为完全的非晶态，通过SEM分析腐蚀后的横截面发现具有尺寸为20微米的清晰胞状微观结构。
[0011]实施例2
根据 Zr61.5Al1Q.7Cu13.65Ni14.15 (at%)合金成分，用分析天平称取锆 14.7700±0.0OOlg、铝
0.7601±0.0OOlg、铜 2.2836±0.0OOlg 和镍 2.1863±0.0OOlg，放入真空电弧炉的铜坩埚中，抽真空至I X 10?,充入氩气使真空腔的压力达0.45个大气压，熔炼Ti进行吸气后，然后熔炼合金5次，待真空室冷却后将母合金取出，将坩埚清洗干净并将母合金破碎，将破碎好的部分母合金放入电弧炉的坩埚中，并安装好模腔直径为3mm的水冷铜模，抽真空到I X 10_3Pa后再充入纯度>99.99wt%的氩气使真空腔的压力达到0.2大气压，然后熔炼Ti进行吸气，并对母合金进行熔炼进行吸铸而获得直径为3_的试样。然后用水冷慢速金刚石切割机从试样中间取下长度为2mm的试样，将其横截面磨平、抛光并用氢氟酸和硝酸的混合液进行腐蚀。通过XRD 和DTA技术检测发现该产品为完全的非晶态，通过SEM分析腐蚀后的横截面发现具有尺寸为8微米的清晰胞状微观结构。
[0012]实施例3
根据Zr6a5Al1UCuia95Niia45 (at%)合金成分，用分析天平称取锆14.7041 ±0.0OOlg、铝
0.8698±0.0OOlg、铜 1.8539±0.0OOlg 和镍 2.5722±0.0OOlg，放入真空电弧炉的铜坩埚中，抽真空至I X 10?,充入氩气使真空腔的压力达0.45个大气压，熔炼Ti进行吸气后，然后熔炼合金5次，待真空室冷却后将母合金取出，将坩埚清洗干净并将母合金破碎，将破碎好的部分母合金放入电弧炉的坩埚中，并安装好模腔直径为3mm的水冷铜模，抽真空到I X 10_3Pa后再充入纯度>99.99wt%的氩气使真空腔的压力达到0.2大气压，然后熔炼Ti进行吸气，并对母合金进行熔炼进行吸铸而获得直径为3_的试样。然后用水冷慢速金刚石切割机从试样中间取下长度为2mm的试样，将其横截面磨平、抛光并用氢氟酸和硝酸的混合液进行腐蚀。通过XRD和DTA技术检测发现该产品为完全的非晶态，通过SEM分析腐蚀后的横截面发现具有尺寸为12微米的清晰胞状微观结构。
[0013]实施例4
根据Zr615Alia7Cuia7Ni1U (at%)合金成分，用分析天平称取锆15.1492 + 0.0OOlg、铝
0.7550±0.0OOlg、铜 1.7782±0.0OOlg 和镍 2.3176±0.0OOlg，放入真空电弧炉的铜坩埚中，抽真空至I X 10?,充入氩气使真空腔的压力达0.45个大气压，熔炼Ti进行吸气后，然后熔炼合金5次，待真空室冷却后将母合金取出，将坩埚清洗干净并将母合金破碎，将破碎好的部分母合金放入电弧炉的坩埚中，并安装好模腔直径为3mm的水冷铜模，抽真空到I X 10_3Pa后再充入纯度>99.99wt%的氩气使真空腔的压力达到0.2大气压，然后熔炼Ti进行吸气，并对母合金进行熔炼进行吸铸而获得直径为3_的试样。然后用水冷慢速金刚石切割机从试样中间取下长度为2mm的试样，将其横截面磨平、抛光并用氢氟酸和硝酸的混合液进行腐蚀。通过XRD和DTA技术检测发现该产品为完全的非晶态，通过SEM分析腐蚀后的横截面发现具有尺寸 为3微米的清晰胞状微观结构。
【权利要求】
1.一系列具有胞状微观结构的Zr-Al-N1-Cu块体非晶合金，其特征在于:包括如下步骤: X将纯度为99.99wt%的块状Cu、Zr、Al和Ni按Zr-Al-N1-Cu合金成分配比配料； Z将配好的料放入电弧炉的坩埚中，抽真空到IX 10_3Pa后再充入纯度>99.99wt%的氩气使真空腔的压力达到0.45大气压,然后熔炼Ti进行吸气；I熔炼合金5次，待真空室冷却后将母合金取出，将坩埚清洗干净并将母合金破碎；将破碎好的部分母合金放入电弧炉的坩埚中，并安装好内孔直径为3mm的水冷铜模； I抽真空到I X KT3Pa后再充入纯度>99.99wt%的氩气使真空腔的压力达到0.2大气压，然后熔炼Ti进行吸气，并对母合金进行熔炼进行吸铸，即可获得直径为3mm的非晶合金。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于:所述的合金成分分别为 Zr65Al8^ 7Cu14.4N111.9> Zr64Al 10.1Cun.7Ni 14.2、Zr63.5A110.7Cu10.7Ni15.丄、Zr62Al 10Cu15Ni 13>Zr61 5AI10.?Cu13.65N114.15、Zr60.5A112.!Cu10,9sNi16> 45 (a_t%)。
3.根据权利要求2所述的合金，其特征在于:所述合金成分所形成的直径为3mm的试样为非晶态，其内部包含胞状微观结构。
【文档编号】C22C1/03GK103668010SQ201310640750
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年12月4日 优先权日:2013年12月4日
【发明者】蔡安辉, 熊翔, 刘咏, 安伟科, 周果君, 罗云, 李铁林, 李小松 申请人:湖南理工学院