Fabrication and Characterization of Bulk Amorphous/Nanocrystalline Alloys by Centrifugal Casting Method(I)

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Project title

Code/計畫編號

NSC94-2216-E019-001

Translated Name/計畫中文名

塊狀非晶/奈米晶合金之離心鑄造法製備與特性研究(I)

Project Coordinator/計畫主持人

Pee-Yew Lee

Funding Organization/主管機關

National Science and Technology Council

Department/Unit

Department of Optoelectronics and Materials Technology

Website

https://www.grb.gov.tw/search/planDetail?id=1145354

Year

2005

Start date/計畫起

01-08-2005

Expected Completion/計畫迄

31-07-2006

Bugetid/研究經費

1056千元

ResearchField/研究領域

材料科技

" 近年來擁有在結晶現象前具寬廣過冷液態區域的鋯基、鑭基和鎂基新型非晶質合金已相繼被發現，對這些合金而言，因為具高穩定性過冷液態區可抵抗結晶化現象的特性，藉此可用低冷卻速率來製備塊狀非晶質材料；塊狀非晶質合金之製備研究自1990年開始後,大抵皆以水淬、真空上吸、重力鑄造、壓鑄、模壓成型等方法製造，然至目前為止仍未見任何以離心鑄造法製備塊狀非晶質合金的學術論文問世或專利被核准公開刊載，有鑑於離心鑄造法也是業界常用的主要鑄造方法之一，國內實有必要就國外學者尚未涉入之離心鑄造法製造塊狀非晶質合金的研究領域進行廣泛性的探討；另為更進一步改良塊狀非晶質合金的機械性質，相關學者亦發現在非晶質相基地中產生均勻分佈的奈米級析出物，藉此形成塊狀非晶/奈米晶合金或塊狀奈米晶合金的話，其韌性與延展性將可因此而獲得提升，這種塊狀非晶/奈米晶合金或塊狀奈米晶合金的製備可經由奈米結晶化(Nanocrystallization)的途徑來達成，其過程是將具完全非晶質相的合金在高於玻璃轉換溫度(Tg)之適當溫度進行退火(Annealing)處理，藉此可在非晶質相基地中形成奈米級析出物結晶相；。綜上所述，本研究之目的在調查以離心鑄造法及奈米結晶化處理來製備塊狀非晶、塊狀非晶/奈米晶、塊狀奈米晶合金的可行性，第一年先進行不同離心轉速製造Zr-Al-Ni-Cu塊材鑄件的製備，利用轉速差異誘發之不同的冷卻速率，藉此製備出含不同體積比之奈米級析出物結晶相的塊狀奈米晶合金或塊狀非晶/奈米晶Zr-Al-Ni-Cu；第二年則是根據第一年的結果所推導出可獲得完全非晶相的高轉速後，於此轉速下進行Zr-Al-Ni-Cu塊狀非晶合金的製造；第三年則是把具完全非晶質相之Zr-Al-Ni-Cu塊材在過冷液態溫度區間進行奈米結晶化所需的退火(Annealing)熱處理作業，藉此在非晶質相基地中形成不同體積比之奈米級析出物結晶相的塊狀奈米晶合金或塊狀非晶/奈米晶Zr-Al-Ni-Cu；每年所製造之塊材均將以X-ray、DSC、SEM、TEM/HRTEM及微硬度計檢測其相關性質，詳細評估三年工作所得之數據資料後，將可獲知以離心鑄造法製備Zr-Al-Ni-Cu塊狀非晶、塊狀非晶/奈米晶、塊狀奈米晶合金的最佳製程條件。 "

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Fabrication and Characterization of Bulk Amorphous/Nanocrystalline Alloys by Centrifugal Casting Method(I)

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