Тема: Инновационные материалы: исследование жидких металлических стекол на основе алюминия

Сплавы на основе алюминия, содержащие переходные (ПМ) и редкоземельные (РЗМ) металлы относятся к классу перспективных объектов современного материаловедения. Обусловлено это наличием у данных сплавов уникальных свойств. Например, сплавы, содержащие в качестве переходного металла - никель, имеют отличительные механические свойства, в частности, они характеризуются высоким показателем прочности на разрыв (до 1000 МПа) [1]. Наряду с этим, композиции, содержащие переходный металл - кобальт, демонстрируют высокую коррозионную стойкость [2].
Совокупность перечисленных выше свойств играет важную роль в современном технологическом производстве конструкционных и
функциональных материалов.
Следует отметить, что указанные характеристики сплавов на основе алюминия проявляются преимущественно в нанокристаллическом (аморфном) состоянии. В 1960 году были предприняты первые попытки получения сплавов, не имеющих кристаллической структуры, методом быстрой закалки. В последние годы широко исследуются металлические стекла и частично - закристаллизованные аморфные сплавы на основе алюминия. Интерес к этим материалам обусловлен как их некристаллической структурой, так и хорошими прочностными характеристиками при малом удельном весе. Наиболее широко исследуемой группой таких стекол являются именно сплавы систем алюминий - ПМ - РЗМ [1]. Рассматриваемые объекты находят применение в качестве защитных покрытий, работающих в агрессивных средах и испытывающих высокие механические напряжения, а также рассматриваются как перспективные материалы для анодов в литиево-ионных аккумуляторах. В связи с этим тема нашей работы является актуальной, а исследование теплофизических свойств исходных сплавов позволит построить целостную картину формирования нанокристаллического состояния и раскрыть особенности взаимосвязи кристаллического, жидкого и аморфного состояний.
Объектом исследования являлись сплавы Al-Ni-Co-РЗМ, содержащие 4 ат.% Ni, 4 ат.% Co (или 6% Ni и 2% Co) и 6 ат.% редкоземельного металла (Nd, Sm), в кристаллическом и жидком состояниях.
Предмет исследования: теплофизические структурно-чувствительные свойства (плотность, электросопротивление) сплавов Al-Ni-Co-РЗМ.
Научная разработанность темы подтверждается большим количеством публикаций, краткий обзор которых представлен в главе 1.
Целью работы было исследование структурно-чувствительных теплофизических свойств (плотности, электросопротивления) сплавов Al-Ni- Co-РЗМ для определения их особенностей в кристаллическом и жидком состояниях.
В соответствии с этим, решались следующие основные задачи:
1. Осуществить обзор литературы об особенностях получения металлических стекол и их стеклообразующей способности;
2. Подробно ознакомиться с методами измерения теплофизических свойств металлических расплавов (плотности и электросопротивления);
3. Измерить плотность и электросопротивление сплавов композиций Al86Ni4Co4РЗМ6 и Al86Ni6Co2РЗМ6 (РЗМ = Nd, Sm) и провести анализ полученных результатов;
4. Провести оценку практического использования металлических стекол на основе алюминия, сравнить методы защиты металлических покрытий;
5. Сформировать рекомендации по методике получения и исследования сплавов на основе алюминия.
Структура работы: выпускная квалификационная работа состоит из введения, 4 глав, списка цитируемой литературы и приложения. Она изложена на 60 страницах, содержит 17 рисунков, 1 таблицу. Список литературы включает 55 наименования.

Купить

Подводя итог выполненной работе, мы можем заключить, что задачи исследования, поставленные во введении, выполнены полностью. Основные результаты и выводы заключаются в следующем:
1. Осуществлен обзор литературы о способах получения металлических стекол и их стеклообразующей способности;
2. Изучены особенности методов измерения теплофизических свойств металлических расплавов (плотности и электросопротивления);
3. Измерена плотность и электросопротивление сплавов композиций Л186К14Со4РЗМб и Л186М6Со2РЗМ6 (РЗМ = Nd, Sm) и проведен анализ полученных результатов.
4. Проведена оценка практического использования металлических стекол на основе алюминия и сравнительный анализ методов защиты металлических покрытий;
5. Сформулированы рекомендации по методике получения и исследования сплавов на основе алюминия.
Таким образом, цель, поставленная в начале исследовательской работы, полностью достигнута.
Купить