Zr-Cu-Al合金的构成效应：结构、动力学、热力学与机械性能

Zr-Cu-Al合金属于CuZr基合金的重要商业系列，当在Al上进行微合金化时可形成批量金属玻璃。然而，在巨大的构成空间中识别具有良好玻璃形成能力和理想性能的构成，由于构成对结构、动力学和性能的复杂影响，仍是一个主要挑战。本文报告了Z r$_{50}$Cu$_{50-x}$Al$_x$和Cu$_{50}$Zr$_{50-x}$Al$_x$合金（$x=5,10,15,20,25,30,40$）在广泛构成空间内的结构、动力学、热力学和机械性能的分子动力学研究。我们的结果和发现得出一些重要结论，可作为选择优良玻璃形成合金构成的总体指南，以获得具有可调热力学和机械性能的Z r-Cu-Al玻璃。总体而言，现有结果表明，导致玻璃形成Z r-Cu-Al合金构成并获得良好热力学和机械性能的MG，应为Cu富集，Zr浓度在30%-35%之间，Al% > 20。我们的结果还突显了双面体短程和中程序性对合金动力学和机械性能的影响。观察到完全双面体$\langle 0,0,12,0 \rangle$的比例以及它们的相互连通性程度与结构松弛、扩散、动力学异质性和机械性能直接相关。