ZrCuAlSi非晶合金等温晶化动力学的深度探索：DSC分析与激活能计算

本文主要探讨了ZrCuAlSi非晶合金的等温晶化动力学特性。ZrCuAlSi是一种具有潜在应用前景的无定形金属玻璃，研究团队采用了示差扫描量热分析（DSC）这一先进的实验技术，对(Zr47Cu44Al9)98.5Si1.5的非晶合金在不同等温温度下的结晶行为进行了深入研究。 通过DSC实验，研究人员观察到了随着等温温度的升高，非晶合金的晶化行为呈现出显著的变化。具体来说，Avrami指数n，这个用于描述晶化过程中形核速率与晶粒生长速度关系的重要参数，从758 K时的1.05增加到773 K时的2.94。这个指数的增加暗示了晶化过程从以扩散控制的形核为主，即形核率随时间减小的阶段，转变为更多地受到形核与生长过程共同作用的影响，其中长大占据主导地位。 此外，研究发现，形核速率和生长方式随Avrami指数n的改变而变化，这进一步揭示了温度对非晶合金微观结构演变的关键影响。通过Arrhenius公式，研究人员计算出了平均晶化激活能，具体数值为351 kJ/mol，这表明了晶化过程是一个能量需求较高的过程。值得注意的是，晶化激活能与等温晶化后的体积分数有着密切的关系，这意味着控制温度和合金成分可以有效地调控非晶合金的最终结晶状态。 该研究对于理解ZrCuAlSi非晶合金的热稳定性和优化其加工工艺具有重要意义，因为晶化动力学是决定材料性能和加工窗口的重要因素。论文作者张宝庆、路新行、曹国华等人分别来自河南理工大学材料科学与工程学院、物理与电子信息学院以及华南理工大学机械与汽车工程学院，他们的研究成果为非晶合金材料的设计和应用提供了有价值的数据支持。 关键词：ZrCu基非晶合金、热稳定性、等温晶化、JMA方程（Johnson-Mehl-Avrami方程）、激活能，这些术语都是论文的核心内容，反映了研究的核心问题和技术方法。这篇论文的研究成果发表在《河南理工大学学报(自然科学版)》上，具有较高的学术价值，可供相关领域的科研人员参考和进一步研究。