研究生: |
謝承安 |
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論文名稱: |
微結構對高熵合金的電與磁性質之影響 Effect of Microstructure on Electric and Magnetic Properties of High-Entropy Alloys |
指導教授: |
葉均蔚
陳瑞凱 |
口試委員: | |
學位類別: |
碩士 Master |
系所名稱: |
工學院 - 材料科學工程學系 Materials Science and Engineering |
論文出版年: | 2005 |
畢業學年度: | 93 |
語文別: | 中文 |
論文頁數: | 123 |
中文關鍵詞: | 高熵合金 |
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本研究從三元AlCuNi開始,按元素熔點高低,依次加入Co, Fe, Ti, Cr, Zr, V, Mo等七個元素,配製Al-Cu-Ni-Co-Fe-Ti-Cr-Zr-V-Mo系列三元至十元合金,製成塊狀電弧熔煉合金,探討鑄造態及均質化水淬態之微結構對高熵合金電與磁特性的影響。由300 K之XRD, SEM, EDS, VSM與硬度量測,以及5 K ~ 300 K之SQUID與4.2 K ~ 300 K之四點探針法電阻量測之結果,本研究得到以下結論:
鑄造態SEM微結構與XRD實驗的結果顯示,三元至十元微結構均由樹枝、樹枝間、與富Cu相所構成,Cu偏析以七元為最高,達72 at.%。繞射峰強度隨元素數目增多而下降。三元至六元為FCC與BCC兩相。七至十元因發生微觀偏析,而有1 ~ 2個FCC相與1 ~ 2個BCC相的生成。鑄造態硬度實驗的結果顯示,硬度值隨元素數目增多而升高。鑄造態4.2 K – 300 K電阻率實驗的結果顯示,四元、六元、七元在低溫區有一最低值,推測應為近藤效應的影響,即ρKondo 异 - lnT。
鑄造態低溫SQUID及300 K之VSM磁量測的結果顯示,三元、四元、六元、七元為陶鐵磁,而五元為鐵磁,八元、九元、十元為順磁。但八元、九元、十元在5 K為小鐵磁,三元在5 K, 100 K, 200 K, 300 K均為小鐵磁。ZFC及FC比較結果顯示,四元、六元、七元在低溫處,有一類似再進入自旋玻璃狀態之特性。
均質化水淬態XRD實驗的結果顯示,四元至九元繞射峰強度均比鑄造態為低,三元與十元則比鑄造態為高,十元有tetragonal □相 (CoCrNi)析出。均質化水淬態SEM微結構實驗的結果顯示,三元至十元微結構仍由樹枝、樹枝間、與富Cu相所構成,但EDS分析之成分則較鑄造態均勻,Cu偏析下降。均質化水淬態硬度實驗的結果顯示,四元至十元硬度值均比鑄造態為低,有退火效應,三元則比鑄造態為高,推測係因BCC平衡相的量因退火而增加以致變硬的緣故。而□相較軟,故十元硬度值比鑄造態為低。均質化水淬態4.2 K ~ 300 K電阻率實驗的結果顯示,電阻率及其溫度係數都下降,以八元、九元、十元下降較多,四元、六元、七元在低溫區有一最低值,而七元最低值所在的溫度則較鑄造態的為高。
本研究比較三元至十元均質化水淬態的XRD繞射強度與電阻率的結果顯示,當晶格扭曲愈大時,XRD繞射強度愈低,電阻率愈高,後兩者均與晶格扭曲相關。
六 參考文獻
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