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第卷第期材料科学与工程学报总第期
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文章编号:———
非晶合金的非等温晶化动力学
彭坤,唐元洪,胡爱平,李德意,刘云泉
.湖南大学材料学院。湖南长沙;.中南大学粉末冶金国家重点实验室。湖南长沙
【摘要】利用非等温方法研究了。非晶合金的晶化过程,晶化过程分两步进行,并利用修正的
方程计算了晶化动力学参数。第一个晶化过程是—的形成过程,其激活能为土/,
指数为.,是以预先形核的核心为基础的三维扩散控制生长方式为主;第二个晶化过程为残余非晶中的形
成过程,其激活能为/,指数为.,是以形核率逐渐减小的界面控制生长方式为主。
【关键词】非等温方法;晶化动力学;预先形核;激活能
中图分类号:. 文献标识码:
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数,人们已通过非等温晶化方法对陶瓷、合金

晶化动力学的研究特别是采用非等温方法的研究还很少。
基纳米材料的优良软磁性能是与其微观结构息息相
关的,并且非晶晶化方法是获得这种纳米结构的最常用的实验方法
方法之一。对于纳米软磁材料而言,通过控制晶化过程就
有望获得所需的微观结构和最佳的软磁性能,即通过晶化利用单辊快淬法制备了宽约,厚约的
过程的控制是获得优异软磁性能的重要手段。热分析方法。。非晶薄带, 证实其为完全非晶态结构。
已被广泛运用于非晶材料晶化过程的热力学和动力学分析利用—型热分析仪测量了非晶样品的晶
中。热分析方法主要包括两种方法,非等温方法和等温方化行为,所有样品均在氩气保护下进行,加热速率分别为,
法。通常等温方法比非等温方法所需时间更长,但等温方,,/,晶化峰温度由曲线确定。
法获得的数据可以比较方便地利用——
方程来进行分析Ⅲ;非等温方法实验过程简便快速, 理论分析
人们已建立起几种方程用于非等温方法数据的处理。通过
热分析法可获得激活能、频率因子和晶化指数等动力学参在等温晶化过程中,晶化时间与晶化体积分数的
收穰日期:—修订日期:——
基金项目:国家自然科学基金资助项目
作者筒介:。副教授。博士。.。
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关系可由方程描述。
一一一
其中为指数, 为反应速率常数,它是由晶化激
活能和频率因子。决定的,并可通过温度关
系方程计算。
—一/
其中为绝对温度,为气体普适常数。.
将方程运用到非等温晶化过程,考虑随时间的
变化关系,故有
一一
在给定的温度,当满足以下条件时,
图非晶合金在不同加热速度下的曲线
譬一
.
、
非晶的晶化速率/达到最大值。
将方程取二次微分并结合方程,可以得到晶化
热力学参数与加热速率卢之间的关系式。因此,在非等
温晶化条件下,由理论的一般表达式可以得到
方程。
/卢一/一。/
一筹一.
通过以上计算,可以获得晶化过程中的激活能和晶化过程
中的频率因子。很明显, 和/ 应该是线性关
系,并且激活能可以通过斜率计算得到。当且
达到最大晶化速率时,其