非晶态合金原子结构及结晶动力学

　　本书介绍非晶态材料的概述，结构特征，非晶结构分析的手段，衍射分析法对非晶态结构分析的重要性和测试方法，测试数据分析方法（径向分布函数法：数据处理、线型分析、结构参数计算等，并给出相应的数据分析流程和程序源代码），并用实例分析非晶态材料的结构测试分析流程和数据处理方法。本书可供金属材料研究、开发、设计、教学人员参考。

　　徐勇，山东建筑大学，副教授，2005~2010年就读于北京科技大学新金属材料国家重点实验室博士，师从陈国良院士，负责X射线衍射仪的维护与操作，并参与了非晶体材料国家自然科学基金课题组（项目号50901006）；2010年进入山东建筑大学材料科学与工程学院工作，承担大型仪器的教学科研任务，并负责新型X射线衍射设备的维护和操作至今；2011年获得国家自然科学基金（项目号51101093）的资助，进行合金材料的衍射结构研究；2012年成为山东省复合材料学会的理事，以及金属基复合材料专业委员会委员；

1引言1
2概论3
2．1非晶合金发展历史和现状3
2．1．1非晶合金的发展历史3
2．1．2非晶合金的发展概况6
2．2非晶合金的形成7
2．2．1非晶合金形成的热力学和动力学7
2．2．2非晶合金GFA的表征9
2．3非晶结构的模型研究12
2．3．1微晶模型12
2．3．2硬球规密堆模型13
2．3．3连续规网络模型15
2．3．4密堆团簇堆垛模型15
2．3．5准等同团簇堆垛模型16
2．3．6其他模型18
2．4非晶合金的弛豫与晶化19
2．4．1结构弛豫19
2．4．2晶化类型20
2．4．3结晶动力学20
3实验与计算机模拟技术22
3．1非晶合金制备方法22
3．1．1铜模吸铸法制备块体非晶合金22
3．1．2单辊熔体快淬法制备带状非晶合金23
3．2非晶结构表征技术23
3．2．1X射线衍射分析23
3．2．2示差扫描量热分析24
3．2．3扫描电子显微镜分析25
3．2．4同步辐射衍射分析25
3．2．5扩展X射线吸收精细结构谱分析26
3．3计算机模拟技术28
3．3．1反蒙特卡罗模拟技术28
3．3．2分子动力学模拟技术29
3．4三维构型分析技术30
3．4．1结构因子和分布函数30
3．4．2键取向序参数30
3．4．3键对分析技术32
3．4．4Voronoi多面体分析技术33
4非晶合金局域结构表征35
4．1PDF分析技术35
4．2非晶结构原子分布的统计规律40
4．3本章小结42
5非晶合金中的原子堆垛特征43
5．1非晶原子的堆垛机制43
5．1．1球周期理论43
5．1．2非晶结构中的原子分布44
5．1．3晶体结构中的原子分布48
5．2非晶合金中的中程序50
5．3本章小结54
6Zr?Cu及Zr?Cu?Al合金局域结构及GFA55
6．1实验方法55
6．2Zr-Cu、Zr-Cu-Al合金的热稳定性和GFA56
6．2．1Zr-Cu二元合金56
6．2．2Zr-Cu-Al三元合金59
6．3Zr-Cu非晶合金局域结构与GFA59
6．3．1PDF分析59
6．3．2RMC模拟结果64
6．3．3键对分析65
6．3．4键取向序参数分析66
6．3．5Voronoi多面体分析69
6．3．6小结72
6．4Zr?Cu?Al非晶合金局域结构与GFA73
6．4．1PDF分析73
6．4．2RMC模拟结果77
6．4．3键对分析77
6．4．4键取向序参数分析79
6．4．5Voronoi多面体分析80
6．4．6小结84
6．5本章小结85
7Zr?Cu?Al?M四元合金GFA及结晶动力学分析86
7．1元素添加对GFA的影响86
7．1．1实验条件86
7．1．2GFA87
7．1．3小结94
7．2Zr-Cu-Al-Ag合金晶化行为及结晶动力学特征94
7．2．1实验条件95
7．2．2退火结晶相95
7．2．3原位衍射和PDF分析98
7．2．4局域结构演变和JMA拟合104
7．2．5晶化行为和结晶动力学特征106
7．2．6小结110
7．3本章小结110
8Zr?Cu?Al?Ag非晶合金局域结构特征与GFA111
8．1模拟方法111
8．2局域结构特征112
8．3RMC模拟结果112
8．4配位数分析114
8．5键对分析118
8．6键取向序参数分析118
8．7Voronoi多面体分析120
8．8原子堆垛机制124
8．9本章小结128
9结论129
附录非晶合金的R1及Ri/R1数值统计131
参考文献134