前 言 自从Shechtman1J等人在急冷的Al一14at%Mn合金中首次发现只有长程取向有序 而无平移对称的准晶态物质以来，国内外很多学者都致力于解释这种物态的结构，并努力寻找 新的准晶态物质。·到目前为止，已有多种理论模型，有代表性的是由Hiragac2)、Burs1 (3】、彭志忠(4)杨奇斌〔5)等人提出的模型，其中彭志忠提出的分数维结构模型及其两个构 筑原理对Hiraga模型进行了重要的修正和补尤，并为进一步弄清准晶相的结构指出了方向。 上述理论还只是从构型及构筑规则上去解释准晶相的结构，而且准晶相的三维格子（准点 阵)还未推演出来。对其中是否存在一个基本廿面体原子团还有不同的看法，准晶相的化学 当量组成如何，至今还没有直接的实验证据，Kimura(6J等是从X一射线衍射和量热计法间 接地估计了急冷的A1一M合金中准晶相的当量组成，缺乏直接的实验数据，更不是单颗准 晶相的实际成分。另外，准晶相形态是什么样子，这涉及到准品相的形成长大机制，也未见 报导。 我们观察了A1-12Mn、A1-10Mn-2Fe急冷合金中准品相的显微形态，分析了准晶相的 化学组成，这对深入地揭示准晶相的结构及形成长大机制都是有益的。 1实验材料和方法 配入成分分别为A1-12Mn和A1-10Mn-2Fc(均为at%)两种真空电弧炉熔炼的母 合金，各取2g,重熔后使用单辊离心旋凝急冷工艺成带，铜辊直径为20cm,转速为5000rpm, 带子宽1.2mm,厚约为15μm。用于TEM观察的薄膜样品在Gatin~600.离子减薄仪上 减薄，使用Philip EM400T、litachi-80oTEM观察上述急冷AI-Mn合金中准晶相的显微 形态，用SAD做结构分析，使用Hitachi-800的EDXS和半定量程序分析合金基体以及单颗 准品相的化学成分，EDXS分析时电子束斑尺寸约为200A,分析合金薄膜时电压为200kV, 分析厚带子时用35kV工作电压，为了对比，急冷的合金带子化学成分用原子吸收光谱分析 (AAS)。 2结果和讨论 图1是两种急冷合金的薄膜TEM照片，准晶相多为菊花状，其中A1-12M合金中准 晶相数量较少，形态较完整的颗粒，尺寸最大者约为0.7μm。Al一10Mn~2Fe合金中准晶 相很发达，数量多，而且有完整的菊花状形态，很多区域是花儿朵朵遂成一片，见图1b,1c。 尺寸最大的准晶相花约为2μ。然而准晶相的发育也是不均衡的，有的根本就没有长成花 状。这一情形表明准晶相的形成长大过程也有择优取向、几何淘汰现象。因此，有的准晶相颗 粒发育完整，具有美丽的菊花状，而有些形态不甚完整，甚至根本没有形成花形，可以看出 准晶相的典型形态一一菊花状，它既不象晶体凝固结品那样有明显的树枝状及高次晶轴，也 不象非晶凝固那样没有-一定的形态。这可能说明准晶相的生长机制也和它的结构一样介于非 晶利1品体之间。 14前 ‘ 口 口 亡二 自从 〕等 人在 急冷的 一 合金 中首次发现只有 长 程 取 向 有 序 而 无 平移对称 的准 晶态物质以 来 ， 国 内外很 多学者都 致力 于解释这种物态的结构 ， 并努力 寻找 新桃拼态物质 · ‘ 到 民抽 止 ， 昧撇 理论料 ， 有代靓 的是 由 “ ‘ 〔 ’ 、 如 ， ‘ 〕 、 彭志忠〔 ，杨 奇斌〔 ，等人提出的模垫 ， 其 中彭 志忠提 出的分数维结 构 模型 及其 两个 构 筑 原理 对 模 型进行 了重 要的 修正和补充 ， 井为进一 步 弄 清准 晶相的结 构指 出 了方 向 。 上述理论 还 只 是 从构型 及构筑 规则上去解释 准 晶相的结 构 ， 而 且准 晶相 的三维 格 子 准 点 阵 还未推演 出来 。 对 其 中是 否存在一个 基本廿面体原 子 团还有 不 同的看法 ， 准 晶相的化学 当量组成 如 何 ， 至今还 没有直接 的实 验证据 ， 〔 〕等是 从 一射线衍 射和量热计法 间 接地估 计 了急冷 的 一 合金 中准 晶相的 当量组 成 ， 缺 乏直 接 的实验数据 ， 更 不是 单颗 准 晶相的实际成分 。 另外 ， 准 晶相形态是 什么 样子 ， 这 涉及 到准 晶相 的形 成长 大 机制 ， 也未 见 报 导 。 我们 观察了 一 、 一 急冷 合金 中准 品相 的显微形 态 ， 分 析 了准 晶相的 化学组成 ， 这对深 人地揭示 准 晶相的结 构及形成长大机制都 是有益 的 。 实验材料和方法 配 入成分分别为 卜 和 一 一 均为 两种真空电弧 炉熔 炼 的 母 合金 ， 各取 ， 重熔后使用单辊 离心旋凝 急冷工艺 成带 ， 铜 辊直径为 ， 转速 为 ， 带 子 宽 。 ， 厚 约 为 林 。 用 于 观 察 的 薄膜样品在 一 。离子减薄 仪 上 减薄 ， 使用 、 一 的 观察上述急冷 卜 合金 中堆 晶相的显 微 形态 ， 用 做结 构分 析 ， 使用 。 一 。 的 和 半定量程序分析 合金 基体 以及单颗 准 晶相 的化学 成 分 ， 分析时 电子束斑 尺 寸约 为 ， 分析 合金 薄膜时 电压 为 ， 分析厚带 子 时 用 工 作 电压 ， 为 了对 比 ， 急冷的 合金带 子 化学成分用原子吸 收 光谱分 析 。 结果和 讨论 图 是 两 种 急冷 合金 的薄膜 照 片 ， 准 晶相 多为 菊花状 ， 其 中 卜 合 金 中 准 晶相数量较少 ， 形态较完整的颖粒 ， 尺 寸最大者约 为。 林 。 一 一 合金 中 准 晶 相很发达 ， 数量 多 ， 而 且 有完整的 菊花状 形态 ， 很 多区域 是 花 儿 朵朵连 成一 片 ， 见 图 ， 。 尺 寸 最大 的 准 晶相花约为 卜 。 然 而 准 晶相的发 育也 是 不均衡 的 ， 有的根本就 没有长 成 花 状 。 这一 情形表 明准 晶相的形成长大过程 也有择优 取 向 、 几 何淘汰现象 。 因此 ， 有 的准 晶相颗 粒发育完 整 ， 具有美丽 的 菊 花状 ， 而 有些 形 态不甚完 整 ， 甚至 根本 没有形成花形 ， 可 以看 出 准 晶相 的典 型形 态 一一 菊花状 ， 它既不象 晶体凝 固结 钻那样有 明显的树 枝状及高 次 晶轴 ， 也 不象非 晶凝 固那 样没 有一定 的形 态 。 这 可能说 明谁 晶相 的 生长 机制 也和它 的结 构一样介 于非 晶和 品体之 间