فلزات آمورف

فهرست مطالب
عنوان    صفحه

فصل اول : فلزات آمورف و آمورف کامپوزيتي    1
1-1  مقدمه    2
2-1 فلزات آمورف    6
1-2-1 خواص آلياژهاي آمورف    9
2-2-1عمده نقطه ضعف مكانيكي مواد آمورف    12
3-1 مكانيزم هاي تغيير شكل در فلزات آمورف    12
1-3-1 تشكيل حجم آزاد    13
2-3-1 افزايش دماي موضعي     18
فصل دوم : شكست در  فلزات آمورف     23
1-2 شباهت هاي شکست فلزات آمورف با فلزات کريستالي    24
1-1-2 اثر فشار هيدرواستاتيك روي جريان تنش    24
فصل سوم : کامپوزيت کردن جهت بالا بردن پلاستيسيته    25
1-3 راهكارهايي براي افزايش پلاستيسيته در آلياژهاي يكپارچه    26
2-3 فلزات آمورف كامپوزيتي    27
1-2-3 مکانيزم تغييرات و افزايش پلاستيسيته توسط ذرات کامپوزيت    28
3-3  بهبود پلاستيسيته با استفاده از ذرات تقويت كننده فاز دوم    31
4-3 بررسي باندهاي برشي توسط TEM در يك كامپوزيت BMGs     35
1-4-3 انتشار باندهاي برشي در کل قطعه    39
5-3  انواع مختلف فلزات آمورف كامپوزيتي    41
1-5-3  کامپوزيتهاي ذره اي    42
2-5-3   كامپيوزيتهاي In-situ    42
6-3  ذرات خارجي تقويت كننده در فلزات شيشه اي توده    42
 1-6-3 كامپوزيت حاوي ذرات خارجي تقويت كننده ، توليد به روش تقويتBMG    43
2-6-3 توليد كامپوزيت BMG   حاوي ذرات خارجي تقويت كننده با استفاده از فرايند ذوب    44
7-3 فرم     In situ کامپوزيت هاي BMG      45
1-7-3  فرم كاربيد In situ  در فلزات شيشه اي پايه  Zr     46
8-3  تشکيل و ساختارها    47
9-3  مکانيزم تشکيل فاز آمورف نانو ساختار شده    50
10-3 خواص مکانيکي و رفتار تغيير شکلي آلياژ هاي آمورف نانوساختار شده توده    51
11-3   تشکيل و خواص مکانيکي آلياژ هاي آمورف خوشه دار توده    54
12-3 مقايسه کامپوزيت هاي ذره اي و In situ    56
فصل چهارم :عوامل موثر در ايجاد داکتيليته بيشتر در مواد آمورف    60
1-4  كريستاليزاسيون     61
1-1-4 اثر بيش از حد كريستاليزاسيون    61
2-4  آنيلينگ    62
مقدمه
طبق آزمايشات مستقل از دما و فشار متغير، از نظر ترموديناميكي، مواد سه حالت اصلي : مايع، جامد، گاز دارند.
تعيين كنندة هر يك از اين حالات درجة آزادي بين اتمها و قيد و بند آنها به يكديگر است و يك مرحله تحول بين هر حالت وجود دارد. تعريف شيشه : يك مايع شيشه اي يا جامد بدون كريستال است كه مشخصه هاي ويسكوزيته و ساختار آن نشان دهندة هم جامد و هم مايع است. به عبارت ديگر شيشه يك جامد در دماي اتاق است زيرا ويسكوزيته آن بيش از حد توازن يعني 6/14 10 است و از طرف ديگر هنوز يك مايع است زيرا ساختار اتمها و مولكولهاي آن يك ساختار بي نظم و شبيه مايع است . جامد از فاز كريستالي به وجود آمده است و يك كريستال از يك نظم دوره‌اي بين اتمها پيروي مي كند اما مايع داراي چنين نظمي نيست و يك نظم تصادفي بين اتمها بدون تناوب و دوره خاصي را دارد.
بنابراين مي گوييم، شيشه جامد و آمورفي است كه اتمهاي ساختار آن مانند مايع است. مهمترين مشخصه يك شيشه علاوه بر ساختار آن، پديده تحول و به وجود آمدن آن است.
تحول و به وجود آمدن شيشه در يك Tg  ايجاد مي‌شود،‌مذاب تا زير دماي انجماد سرد مي‌شود و تا زمانيكه دما كاهش مي يابد ويسكوزيته نيز به صورت پيوسته زياد مي‌شود
فلزات آمورف
يك فلز آمورف ماده فلزي است كه ساختار اتمي نامنظم دارد. برخلاف اغلب فلزات كه كريستالي هستند و اتم ها چيدمان منظمي دارند، آلياژهاي آمورف غيركريستالي هستند. ماده اي كه در آن چنين ساختار نامنظمي مستقيماً از حالت مايع، و با سرد كردن آن به دست مي آيد. “شيشه” ناميده مي شود و از اين رو به فلزات آمورف معمولاً “فلزات شيشه اي” گفته مي شود. اما راه هاي ديگري براي توليد فلزات آمورف وجود دارد. اين راه ها شامل موارد زير است:
الف) رسوب بخار فيزيكي
ب) واكنش هاي حالت جامد
ج) پرتو افكني يوني
د) آلياژسازي مكانيكي
البته به فلزات آمورفي كه از اين روش ها توليد مي شود شيشه گفته نمي شود، هر چند مهندسين مواد، فلزات آمورف را صرف نظر از نحوه توليدشان، به عنوان يك دسته از مواد (مواد آمورف)، در نظر مي گيرند.
فلزات شيشه اي بالك ياBMG ها، فلزات آمورفي هستند كه داراي يك نرخ سرد كردن بحراني هستند كه چنانچه با آن نرخ سرد كردن، يا سرعت هاي سرد كردن بيشتر از آن، از حالت مذاب سرد شوند.