SCOPUS
SCIE
A bridge from monotectic alloys to liquid-phase-separated bulk metallic glasses: Design, microstructure and phase evolution
저자
He, J. ; Mattern, N. ; Tan, J. ; Zhao, J.Z. ; Kaban, I. ; Wang, Z. ; Ratke, L. ; Kim, D.H. ; Kim, W.T. ; Eckert, J.
발행기관
학술지명
권호사항
발행연도
2013
작성언어
-주제어
등재정보
SCOPUS,SCIE
자료형태
학술저널
수록면
2102-2112(11쪽)
제공처
The Zr-Ce-La system is characterized by a miscibility gap and a monotectic reaction. It separates into Zr-rich and CeLa-rich liquids upon cooling through the gap. Based on this system, a new Zr-Ce-La-Al-Co monotectic system was created to synthesize liquid-phase-separated bulk metallic glasses (LPS-BMGs) by copper mold casting. A systematical investigation was performed for the effects of the relative atomic ratios of Zr:CeLa, Co:Al and Ce:La on the microstructure features and chemical compositions of the two coexistent phases. Dual atom pairs with positive heat of mixing (Zr-Ce: +12kJmol<SUP>-1</SUP> and Zr-La: +13kJmol<SUP>-1</SUP>) are originally adopted to develop such LPS-BMGs. A series of in situ formed LPS-BMGs with a critical thickness of 2.5mm has been successfully synthesized. By combining the kinetics of liquid-liquid phase separation with the formation of metallic glasses, the mechanisms of phase formation and the microstructure evolution in the rapidly cooled alloys are discussed in detail. Furthermore, a thermodynamic model is proposed for LPS-BMG design, attempting to build a bridge from monotectic/immiscible (M/I) alloys to LPS-BMGs. This work not only provides opportunities for new insights into the synthesis of LPS-BMGs and their properties but also opens new perspectives for processing and research of M/I alloys.
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