Deciphering the glass-forming ability of Al2O3-Y2O3 system from temperature susceptibility of melt structure

过冷 材料科学 玻璃化转变 同步加速器 过热 热力学 化学物理 结晶学 复合材料 化学 光学 物理 聚合物
作者
Pingsheng Lai,Xuan Ge,Caijuan Shi,Jianqiang Li,Fan Yang,Wenquan Lu,Jianguo Li,Qiaodan Hu
出处
期刊:Journal of Materials Science & Technology [Elsevier BV]
卷期号:185: 48-57 被引量:5
标识
DOI:10.1016/j.jmst.2023.12.002
摘要

Despite its significance in both fundamental science and industrial applications, the glass-forming transition in the Al2O3-Y2O3 (AY) refractory system is not yet fully understood due to the elusive structure evolution upon cooling. Here, atomic-scale structural changes in AY-bearing melts with different compositions and temperatures are tracked by employing in situ high-energy synchrotron X-ray diffraction and empirical potential structure refinement simulation. We find that the glass-forming abilities (GFA) of AY-bearing melts are intriguingly correlated with the dependence of melt structure on temperature. In the case of the Al2O3 and Y3Al5O12 (YAG), the large structural changes from superheating to undercooling melt (i.e., higher temperature susceptibility) correspond to low GFA. Conversely, the 74Al2O3-26Y2O3 (AY26) melt, with the smallest temperature susceptibility, exhibits the highest GFA. Simulation models illustrate that the temperature susceptibility of melt is associated with its atomic arrangement, especially the stability of cation-cation pairs. A balanced network (in AY26 melt), where the unsteady OAl3 tri-clusters are minimized and steady apex-to-apex connections between adjacent network units are abundant, contributes to stabilizing cationic interactions. This, in turn, fosters the formation of large-sized Al-O-Al rings, which topologically facilitates the subsequent glass-forming transition. Our findings provide new structural insight into the GFA of AY-bearing melts and may expand to other unconventional glass-forming systems to accelerate glassy materials design.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
意想不到的名字完成签到,获得积分20
刚刚
1秒前
1秒前
SS完成签到,获得积分10
2秒前
聪聪great发布了新的文献求助10
2秒前
缓慢致远发布了新的文献求助30
3秒前
ggdio发布了新的文献求助10
5秒前
淡定乐荷发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
8R60d8应助JN采纳,获得10
5秒前
sunnyside完成签到,获得积分10
6秒前
karmenda发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
小黄崽汁完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
8秒前
共享精神应助聪聪great采纳,获得10
9秒前
JNL发布了新的文献求助10
9秒前
qwe完成签到,获得积分10
9秒前
会飞的鱼完成签到,获得积分10
10秒前
汉堡包应助Mp4采纳,获得10
11秒前
小呆发布了新的文献求助10
12秒前
study发布了新的文献求助10
13秒前
Diachurn完成签到 ,获得积分10
13秒前
晴天发布了新的文献求助20
14秒前
和谐白云完成签到,获得积分10
14秒前
缥缈的砖头完成签到,获得积分10
16秒前
17秒前
18秒前
18秒前
18秒前
谨慎鞅完成签到,获得积分10
19秒前
元宝团子完成签到,获得积分10
19秒前
小王同学完成签到,获得积分10
20秒前
科研通AI5应助JNL采纳,获得30
20秒前
zz发布了新的文献求助10
20秒前
852应助xixihaha采纳,获得10
21秒前
bioinformation完成签到,获得积分10
21秒前
科研通AI5应助香蕉八宝粥采纳,获得10
21秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各位详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Voyage au bout de la révolution: de Pékin à Sochaux 700
ICDD求助cif文件 500
First Farmers: The Origins of Agricultural Societies, 2nd Edition 500
Assessment of adverse effects of Alzheimer's disease medications: Analysis of notifications to Regional Pharmacovigilance Centers in Northwest France 400
The Secrets of Successful Product Launches 300
The Rise & Fall of Classical Legal Thought 260
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4339796
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3848541
关于积分的说明 12018382
捐赠科研通 3489630
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1915209
邀请新用户注册赠送积分活动 958199
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 858407