《表2 合金组元之间的原子半径及混合焓Table 2 Atomic radius and mixing heats of alloy elements》

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《Sr元素对Mg-Zn-Ca合金非晶形成能力和耐蚀性的影响》

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从动力学角度来看，熔体黏度越高，元素扩散就越慢，晶体相的生成速率就越低，因而有利于形成非晶。本研究加入适量Sr元素改善了Mg-Zn-Ca合金的非晶形成能力，其中Mg65Zn30Ca4Sr1.0的非晶形成能力最强。这是因为，第一，Sr元素与Mg、Zn元素具有较强的相互作用。表2列出了Mg、Zn、Ca、Sr 4种元素间的混合焓。从表2中可以看出Sr与Mg和Zn元素均具有负的混合焓。Zn-Sr、Mg-Sr之间的强相互作用可以促使在液相中形成Zn-Sr和Mg-Sr键，从而增加液相的黏度，降低元素间的扩散[27，28]。第二，Sr元素的加入提升了材料的堆积密度[29]。表2中列出了合金组成元素的原子半径及相互间的半径差。从表2可以看出，Sr元素的原子半径最大（0.245 nm），与Mg、Zn、Ca元素具有较大的半径差（均大于19%）。组成原子间半径差别越大，越有利于提高原子堆积密度，凝固过程中具有较大的固液界面能，不利于原子在长程范围内重新排列，抑制了晶相的形核及长大。另外，根据“混乱规则”[30]，Sr元素的加入使得合金的组成变为四元，形成更高混乱度的多元合金体系。原子堆积密度越大，过冷液相抵抗结晶的能力也就越高[31]。因此，Sr元素的加入提高了合金的非晶形成能力。