题目：新型Zr基和Cu基非晶合金的制备及性能研究

Zr基合金具有很强的非晶形成能力，Cu基非晶合金的成本较低，因此它们具有广阔的应用前景，但是大部分具有高非晶形成能力的Zr基和Cu基合金体系中都含有高生物毒性的Ni、Be等元素，这就限制了其在生物医疗方面的应用。本文的目的通过对Zr基和Cu基块体非晶合金的形成能力、热稳定性、力学性能和晶化动力学效应进行研究，发现具有高的非晶形成能力和优良的力学性能且不含高生物毒性的Ni、Be等元素的新型Zr基和Cu基合金体系。通过铜模铸造法制备了Zr-Al-Cu-RE和Cu-Zr-Al-Er块体非晶合金，采用差示扫描热分析(DSC)，X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜((SEM)等现代检测手段分析样品的非晶形成能力与热性能参数；利用等温法(Arrenius法)研究了Cu46.25Zr44.25Al7.5Er2非晶合金的晶化动力学；利用压缩试验研究了Zr基和Cu基块状非晶合金的力学性能。本文的研究结果表明：Zr48Al10Cu40RE2合金与Zr50Al10Cu40合金相比具有较高的非晶形成能力和良好的热稳定性。其中稀土元素Y、Gd、Dy、Er、Lu的添加可以使非晶合金的临界尺寸从5mm提高至10mm以上。不同种类和含量的稀土元素对Zr基非晶合金的机械性能影响不同。Lu的添加明显的提高了非晶合金的屈服强度和断裂强度，压缩断裂强度值达到2265MPa。用2％含量的Y取代Zr后可使合金的塑性变形量达到2.3％。Er元素的添加提高了母合金Cu46.25Zr46.25Al7.5的非晶形成能力，当Er含量为2%时，合金的非晶形成能力最好，临界直径由7mm增至12mm以上。对Cu46.25Zr44.25Al7.5Er2非晶合金晶化动力学的研究表明晶体以逐渐减少的速率形核，晶核生长为扩散控制的三维长大机制。