[发明专利]一种调控铝基非晶形成能力的合金成分设计方法

权利要求书

1.一种调控铝基非晶形成能力的合金成分设计方法，其特征在于：该方法是根据在Al-TM-RE三元非晶合金体系中微量添加TM与RE元素不同的电子作用机制，制定公式(1)，公式(1)中呈现的规律为：当δ值趋近于0时，体系的总能量趋于最低，非晶形成能力则增强；根据公式(1)中规律对所述Al-TM-RE三元非晶合金体系的非晶形成能力进行调控，从而制备大尺寸的铝基非晶合金；

δ＝|K_P-2K_F| (1)；

公式(1)中：2K_F是费米面的直径，2K_F的计算方式如公式(2)；K_P是伪布里渊区的直径，K_P的计算方式如公式(3)；

$2K_F=2\sqrt[3]{2{\mathrm{\π}}^2{n}_0{Z}_{FEM}}-2\sqrt[3]{2{\mathrm{\π}}^2{n}_0{Z}_{hyb}}---\left(2\right);$

公式(2)中，Z_FEM是自由电子贡献的电子数，Z_hyb是电子杂化效应贡献的电子数，n₀是原子数密度；

$K_P=\frac{4\mathrm{\π}sin\mathrm{\θ}}{\mathrm{\λ}}---\left(3\right);$

公式(3)中，λ是X射线的波长，θ是X射线衍射谱中主漫散峰对应的衍射角。

2.根据权利要求1所述的调控铝基非晶形成能力的合金成分设计方法，其特征在于：所述Al-TM-RE三元非晶合金体系中：TM为过渡族元素，RE为稀土元素。

3.根据权利要求1或2所述的调控铝基非晶形成能力的合金成分设计方法，其特征在于：在Al-TM-RE合金体系中，通过微量添加Co或La元素，当δ＝0.009时，四元铝基非晶合金的非晶形成能力最优，可制备出临界尺寸为1mm的铝基非晶合金棒材。

4.根据权利要求3所述的调控铝基非晶形成能力的合金成分设计方法，其特征在于：按原子百分含量计，所述临界尺寸为1mm的铝基非晶合金棒材的合金成分为：Al 86％，Ni 6.75％，Co 2.25％，Y 5％；或者，所述临界尺寸为1mm的铝基非晶合金棒材的合金成分为：Al 86％，Ni 9％，Y 3.25％，La 1.75％。

5.根据权利要求1或2所述的调控铝基非晶形成能力的合金成分设计方法，其特征在于：在Al-TM-RE合金体系中，通过微量添加Co或La元素，当δ＝0.001时，五元铝基非晶合金体系的非晶形成能力最优，可制备出临界尺寸为1.5mm的五元完全块体铝基非晶合金。

6.根据权利要求5所述的调控铝基非晶形成能力的合金成分设计方法，其特征在于：按原子百分含量计，所述临界尺寸为1.5mm的铝基非晶合金棒材的合金成分为：Al 86％，Ni 6.75％，Co 2.25％，Y 3.25％，La 1.75％。