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题目：
雅宝题库答案：
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雅宝题库解析：
非晶合金由于具有长程无序，短程有序的原子排列状态，使得其在物理、化学以及力学性能方面都表现出与晶态合金不同的特点，成为材料领域内研究的热点。非晶合金具有独特的吸氢特性，在氢透析膜方面有着重要的应用前景。本论文以Zr65Al10Ni10Cu15非晶合金为研究对象，采用真空电弧炉熔炼母合金，铜模铸造法制备棒状合金试样，单轨甩带技术制备非晶合金薄带样品。通过Sievert-type设备进行储氢性能测试。然后利用X射线衍射仪和差示扫描量热仪对吸氢前后的样品进行结构及热性能分析；通过纳米压痕仪测定样品的载荷、硬度及弹性模量-位移曲线，采用压缩实验测试了样品的强度和塑性随吸氢量的变化规律，并用SEM对压缩断口进行了观察。研究结果表明：1. Zr65Al10Ni10Cu15非晶合金的吸氢速率和吸氢量随吸氢温度的升高而增加。Zr65Al10Ni10Cu15非晶合金在373，473和523 K下吸氢10，6和5 min即可达到饱和，饱和值分别为0.34，0.80和0.85 wt.%。Zr65Al10Ni10Cu15非晶合金的吸氢激活能为1.27 kJ/mol。Zr65Al10Ni10Cu15非晶合金在473 K以下吸氢时可提高非晶合金的热稳定性，但在523 K以上温度吸氢后非晶合金的热稳定性降低。合金在573 K吸氢后仍保持非晶态，但在673 K吸氢后生成了晶化相ZrH2，ZrNi和AlCu，这与样品在673 K下真空退火处理后生成的晶化相（Zr2Cu，ZrAl，ZrNi3和AlCu）不同。另外，Zr65Al10Ni10Cu15非晶合金在573，623和673 K下的P-C-T曲线中没有出现吸氢平台区。2. Zr65Al10Ni10Cu15非晶合金薄带在343、358和373 K以及0.2 MPa氢压下，随着吸氢温度的升高饱和吸氢量从0.008 wt.%略微增大至0.01 wt.%，同时，电阻率从253 μΩ·cm变为395 μΩ·cm，说明吸氢对非晶合金的电子散射和费米能级有一定影响，改变了非晶合金的导带体系。在低温电阻率测试过程中，非晶合金薄带原始样品以及473 K和523 K吸氢样品的电阻率与温度之间均近似成线形关系，斜率几乎相等且为负值。在293 K以下温度范围内，原始样品以及473 K和523 K吸氢样品的电阻率依次升高，电阻率依次为234，280，294 μΩ·cm；在5 K温度下，电阻率依次为251，300，316 μΩ·cm。出现以上规律的原因也是由于非晶合金内部固溶的氢原子的电子散射作用结果。3. 原始Zr65Al10Ni10Cu15非晶合金样品的压缩强度为1568 MPa，塑性变形率为3.2 %，随着吸氢温度的升高，非晶合金的塑性逐渐降低，473 K、和523 K吸氢样品的塑性变形依次为1.5，1.3 %。在样品断口的SEM扫描照片中，原始样品及473、523 K吸氢样品的剪切带数量和密集程度依次减少，与压缩实验中所表现出的各样品的塑性变形能力相一致，说明吸氢导致非晶合金塑性降低。纳米压痕所测得的硬度和弹性模量随着吸氢量增加有微弱增大趋势，这可能是由于吸氢后的样品中固溶了氢原子的缘故。 |
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发表于 2022-4-12 20:05:07
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