[发明专利]含Hf的轻质大尺寸块体非晶合金及其制备方法、应用

说明书

本发明属于块体非晶合金技术领域，具体涉及一种含HF的轻质大尺寸块体非晶合金及其制备方法、应用，其原子百分比表达式为：Zrsubgt;a/subgt;Cusubgt;b/subgt;Nisubgt;c/subgt;Alsubgt;d/subgt;Tisubgt;e/subgt;Besubgt;f/subgt;Hfsubgt;g/subgt;；其中40≤a≤45；10≤b≤15；8≤c≤12；8≤d≤16；5≤e≤12；8≤f≤13；0≤g≤5；本发明的含HF的轻质大尺寸块体非晶合金及其制备方法、应用通过大幅度提高Al和Ti元素的含量，使得轻质非晶合金的整体密度减轻，同时采用Hf元素作为改性材料对具有出色非晶形成能力的ZrCuNiAlTi体系进行改性，让Hf原子占据ZrCuNiAlTi稳定团簇的间隙而不至于破坏系统的整体平衡，有力保证了轻质非晶合金的稳定非晶形成能力。

技术领域

本发明属于块体非晶合金技术领域，具体涉及一种含HF的轻质大尺寸块体非晶合金及其制备方法、应用。

背景技术

结构材料，提供支撑、保护、屏蔽等作用。随着非晶成形能力的发掘，块体非晶材料成为结构材料的重要候选。随着日益严苛的要求，轻质大尺寸新型块体非晶合金的应用迫在眉睫。

块体非晶材料的形成能力是非晶材料的特有问题，决定其形成能力的物理因素包括原子结构、热力学及动力学判据。但是，目前并没有明确的非晶合金成分和性能设计方法，可以准确确定非晶合金体系的最佳形成成分区间。微量掺杂对非晶材料，特别是非晶合金的形成能力、力学、物理性能具备显著调控作用。尽管微量掺杂的调控作用的物理机制仍不清楚，该方法在新成分设计实验中占据重要地位。

而轻质非晶合金在非晶合金领域研究尚且不足，如何制备具备稳定非晶形成能力的轻质非晶合金成为业界亟需解决的问题。

发明内容

本发明提供了一种含HF的轻质大尺寸块体非晶合金及其制备方法、应用，以解决轻质非晶合金非晶形成能力不稳定的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种含HF的轻质大尺寸块体非晶合金，其原子百分比表达式为：Zr_aCu_bNi_cAl_dTi_eBe_fHf_g；其中40≤a≤45；10≤b≤15；8≤c≤12；8≤d≤16；5≤e≤12；8≤f≤13；0≤g≤5。

又一方面，本发明还提供了一种含HF的轻质大尺寸块体非晶合金的制备方法，包括如下步骤：步骤S1，将如前所述的各金属原料堆放在熔炼设备内，熔炼获得合金铸锭；步骤S2，对合金铸锭进行压铸，得到含HF的轻质大尺寸块体非晶合金。

第三方面，本发明还提供了一种含HF的轻质大尺寸块体非晶合金在结构材料中的应用。

本发明的有益效果是，本发明的含HF的轻质大尺寸块体非晶合金及其制备方法、应用通过大幅度提高Al和Ti元素的含量，使得轻质非晶合金的整体密度减轻，同时采用Hf元素作为改性材料对具有出色非晶形成能力的ZrCuNiAlTi体系进行改性，让Hf原子占据ZrCuNiAlTi稳定团簇的间隙而不至于破坏系统的整体平衡，有力保证了轻质非晶合金的稳定非晶形成能力。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。