Fabrication and Characterization of Ti-Based Bulk Metallic Glass and Its Nanocrystalline Counterparts

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Project title

Code/計畫編號

NSC95-2221-E019-024-MY2

Translated Name/計畫中文名

塊狀鈦基金屬玻璃及其奈米塊材之製造與特性研究

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=1641031

Year

2007

Start date/計畫起

01-08-2007

Expected Completion/計畫迄

31-07-2008

Bugetid/研究經費

648千元

ResearchField/研究領域

材料科技

" 塊狀金屬玻璃之製備研究自1990年開始後,大抵皆集中於鋯基合金繫上，但有關塊狀鈦基金屬玻璃之製備卻鮮少有人進行研究，相較於以鋯為主要成份的鋯基金屬玻璃，鈦基金屬玻璃因鈦的價格較鋯便宜且重量更輕，但強度卻預期會更高，因此預期比鋯基金屬玻璃擁有更廣泛的應用潛力，故在未來製備擁有高玻璃化成形能力、良好機械性能、及高抗腐蝕性之鈦基塊狀金屬玻璃有其重要性。以急冷法製造塊狀金屬玻璃時，合金成分的變化會強烈影響形成非晶質態所需的冷卻速率，合成大尺寸的塊狀金屬玻璃將因此而受限於材料組成；最近在本實驗室所進行的初步研究發現，擁有過冷液態區的Ti-Cu-Ni-Si-B 及Ti-Ni-Cu-Sn金屬玻璃可由機械合金法製備，機械合金法係屬較特別的固態反應製程，可在廣闊的合金組成範圍內進行非晶質反應，因此利用結合機械合金法及後續於過冷液態區進行之固化成型技術的粉末冶金途徑來合成大尺寸鈦基塊狀金屬玻璃是可能的；另為更進一步改良塊狀金屬玻璃的機械性質，相關學者發現在玻璃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，其過程是將具完全玻璃相的合金在高於玻璃轉換溫度(Tg)之適當溫度進行退火(Annealing)處理或熱加工製程，藉此在玻璃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結合機械合金及真空熱壓技術之粉末冶金途徑製備鈦基塊狀金屬玻璃及奈米塊材的可行性，計劃之進行在第一年是選取ΔT 值較大的 Ti-Cu-Ni-Si-B 及Ti-Ni-Cu-Sn 金屬玻璃粉末，進行塊狀鈦基金屬玻璃之真空熱壓成型製備與塊材特性分析工作，第二年則進行鈦基塊狀非晶/奈米晶合金及塊狀奈米晶合金的成型製備，所合成之鈦基塊狀金屬玻璃、鈦基塊狀非晶/奈米晶及奈米塊材，均將進行XRD、DSC、SEM、TEM/HRTEM、密度試驗及機械性能檢測以瞭解其相關特性，詳細評估二年工作所得之數據資料後，將可獲知結合機械合金法、真空熱壓製程、奈米結晶化處理製備鈦基塊狀金屬玻璃及奈米塊材的最佳化條件。 "

Keyword(s)

鈦基合金
塊狀金屬玻璃
奈米
機械合金
真空熱壓

DSpace CRIS

Fabrication and Characterization of Ti-Based Bulk Metallic Glass and Its Nanocrystalline Counterparts

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