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2001年至2003年 中科院物理所博士后
2003年至2005 日本大阪大学
现 河南理工大学 教授
博士期间的主要工作及成果
1. 采用金属铸模法研究了Nd60Al10Ni10Cu20-xFex (0£x£20) 合金系的非晶形成能力、玻璃转变、组织结构以及性能。随着铁含量的变化能够形成两类大块金属玻璃。低铁含量的合金,合金趋向于形成一种真正物理意义上的非晶。并随着Fe含量的降低,非晶的形成能力增加,而同时磁性能下降。 大块非晶样品的热分析DSC曲线上具有明显的玻璃转变。对于铁含量较高,合金也具有相对高的非晶形成能力,而这时形成的是一种具有团簇式结构的非晶(clustered amorphous glasses),与其他典型的钕基非晶一样,具有两个明显的特点,即DSC 曲线上没有明显的玻璃转变,并且具有硬磁性,这种特性与形成一种中间状态的亚稳相有关。
2. 采用超声和低频内耗方法,并辅助于x射线衍射以及密度的测量技术,研究了Nd60Al10Fe20Co10 大块金属玻璃随温度增加的微结构以及性能的变化情况。并获得了密度、弹性常数以及Debye温度随退火温度的变化关系。在某一温度范围内,密度、弹性常数以及Debye温度都发现具有反常的变化,即随着退火温度的升高它们的相对值反而降低,此反常变化对应于在退火过程中有中间亚稳相的析出。相对于完全晶化以后,此大块非晶态样品的密度、弹性常数以及Debye温度的相对变化率都要小于其他一些已知的大块金属玻璃,这种差别主要归因于Nd60Al10Fe20Co10 大块金属玻璃的微观组织结构。
(1)Z. Zhang, L. Xia, R. J. Wang, B. C. Wei, M. X. Pan, W. H. Wang, “Structural evolution and properties change of Nd60Al10Fe20Co10 bulk metallic glass during crystallization”, Appl. Phys. Lett. 81 (2002), 4371.
(2)Z. Zhang, P. Wen, W. H. Wang “Low frequency internal friction investigation of microstructural transition in Nd60Al10Fe20Co10 bulk metallic glass upon continuous heating”, Mater. Sci. forum (2003), in press.
3. 利用超声技术测量了Nd60Al10Fe20Co10大块金属玻璃中在室温等静压下的弹性力学行为。通过所测量的数据,建立起与之相关的超声波波速、样品的密度、弹性模量以及Debye温度等与所施加的压力之间的相互关系。推导出Murnaghan状态方程。通过理论计算所得到的物理性能如压缩曲线、弹性常数和Debye温度等与试验所测量的结果相一致,证明非晶态下的弹性性能与其组成的元素有着密切的相互关系。从而在理论上定量地证明了,大块金属玻璃的微结构与原子之间的结合键。
(1)Z. Zhang, R. J. Wang, L. Xia, B. C. Wei, D. Q. Zhao, M. X. Pan, W. H. Wang, “Elastic behavior and microstructural characteristic of Nd60Al10Fe20Co10 bulk metallic glass investigated by ultrasonic measurement under pressure”, J. Phys. C: submitted
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