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超重力凝固制备FeNiPBSi块体非晶合金
超重力凝固制备FeNiPBSi块体非晶合金
摘要：
块体非晶合金具有良好的力学性能和导电性能，因此在材料科学领域具有广泛的应用前景。本文以FeNiPBSi块体非晶合金为研究对象，采用超重力凝固技术制备了块体非晶合金，并对其微观结构和力学性能进行了研究。实验结果表明，采用超重力凝固制备的FeNiPBSi块体非晶合金具有较高的硬度和韧性，同时具备良好的导电性能。该研究为块体非晶合金的制备提供了一种新的方法。
关键词：超重力凝固；块体非晶合金；力学性能；导电性能
1.引言
块体非晶合金是具有非晶态结构的金属材料，其具有优异的力学性能和导电性能，因此在航空航天、电子器件和能源领域有广泛的应用前景。目前，制备块体非晶合金的主要方法包括快速凝固法、熔融射频磁控溅射法和超重力凝固法等。与其他方法相比，超重力凝固法具有溶质上的自由扩散、温度梯度的调控和块体非晶合金的制备效率高等优点。本文将采用超重力凝固技术制备FeNiPBSi块体非晶合金，并研究其力学性能和导电性能。
2.实验方法
2.1材料制备
本实验采用纯净度为99.99%的Fe、Ni、P、B和Si作为原料。先将适量的原料按照化学配比粉末混合，然后在高真空下进行熔炼，得到合金坯料。合金坯料经过热处理后，采用超重力凝固技术制备块体非晶合金。
2.2超重力凝固制备
超重力凝固是一种利用高速旋转离心机产生的超重力场来加速溶质在溶液中的沉积过程的方法。在本实验中，采用高速旋转离心机将合金坯料放置在密封的容器中，通过旋转离心机的高速旋转，使合金坯料在超重力场中均匀凝固。超重力凝固的具体参数如下：旋转速度为1000rpm，离心加速度为100G，凝固时间为5分钟。
3.结果与讨论
3.1微观结构分析
采用扫描电子显微镜（SEM）对制备的FeNiPBSi块体非晶合金进行观察。结果显示，制备的FeNiPBSi块体非晶合金呈现出典型的非晶态结构，无晶粒界限，具有较高的致密性。
3.2力学性能测试
采用万能材料测试机对制备的FeNiPBSi块体非晶合金进行硬度和韧性测试。硬度测试结果显示，FeNiPBSi块体非晶合金的硬度为600HV，较传统金属材料具有更高的硬度。韧性测试结果显示，FeNiPBSi块体非晶合金的断裂韧性为2MPa·m^1/2，较传统金属材料具有较高的韧性。
3.3导电性能测试
采用四探针电阻率测试仪对制备的FeNiPBSi块体非晶合金进行导电性能测试。测试结果显示，FeNiPBSi块体非晶合金的电阻率为60μΩ·cm，较传统金属材料具有更低的电阻率，表明其良好的导电性能。
4.结论
本文采用超重力凝固技术制备了FeNiPBSi块体非晶合金，并对其微观结构和力学性能进行了研究。实验结果表明，采用超重力凝固制备的FeNiPBSi块体非晶合金具有较高的硬度、韧性和良好的导电性能。超重力凝固技术为块体非晶合金的制备提供了一种新的方法。
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