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基于团簇连接原子模型的Fe-B-Si-Ta块体非晶合金的成分-金属学报
第51 卷 第8 期 Vol.51 No.8
2015 年 8 月 第1017-1024页 ACTA METALLURGICA SINICA Aug. 2015 pp. 1017-1024
基于团簇+连接原子模型的Fe-B-Si-Ta 块体非晶合金
的成分设计*
1,2) 1,2) 1,2) 1,2) 1,2) 1)
耿遥祥 韩凯明 王英敏 羌建兵 王 清 董 闯
2) 3) 1,4)
张贵锋 特古斯 HAÜSSLER Peter
1) 大连理工大学三束材料改性教育部重点实验室, 大连 116024
2) 大连理工大学材料科学与工程学院, 大连 116024
3) 内蒙古师范大学内蒙古自治区功能材料物理与化学重点实验室, 呼和浩特 010022
4) Physics Institute, Chemnitz University of Technology, Chemnitz 09107
摘 要 依据团簇+连接原子模型设计具有高玻璃形成能力的Fe-B-Si-Ta 软磁块体非晶合金, 以共晶点Fe83B17 对应的共晶相
Fe B 为基础, 根据最大径向原子数密度和孤立度原则, 得到以B 为心的[B-B Fe ]主团簇, 结合理想非晶合金团簇式的电子浓
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度判据, 构建出Fe-B 二元非晶合金的理想团簇式[B-B Fe ]Fe. 为提升Fe-B 二元合金的非晶形成能力, 选择与Fe 具有较大负
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混合焓的Si 替代[B-B Fe ] 团簇的中心原子B, 得到Fe-B-Si 三元非晶合金的理想团簇式[Si-B Fe ]Fe. 由于Ta 与B 和Si 间具
2 8 2 8
有较大的负混合焓, 进一步以Ta 替代[Si-B Fe ]Fe 团簇式中壳层位置的Fe 原子, 设计出[Si-B Fe Ta ]Fe 四元非晶系列成
2 8 2 8-x x
分. 结果表明, [Si-B Fe Ta ]Fe 在x=0.4~0.7 成分处均可形成直径为1.0 mm 的非晶合金棒. 其中, [Si-B Fe Ta ]Fe 合金的非
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