𝔖 Bobbio Scriptorium
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On the formation of metallic glasses based on U, Np or Pu

✍ Scribed by R.O. Elliott; B.C. Giessen


Publisher
Elsevier Science
Year
1982
Weight
614 KB
Volume
30
Category
Article
ISSN
0001-6160

No coin nor oath required. For personal study only.

✦ Synopsis


Thirteen new metallic glasses based on near-eutectic alloys rich in U. Np or Pu have been prepared by two different liquid quench techniques. These results along with those previously obtained on other actinide systems, indicates that a large number of the early actinide alloys. especially those based on U, will readily form metallic glasses. The high glass forming tendencies of these alloys is a result of several favorable factors: the anomalously low melting temperatures of U. Np and Pu. the unusually high viscosity of the liquids at the melting points, and the tendency to form complex crystal structures under equilibrium cooling. These factors are believed to be a consequence of the sizable j&electron contribution to bonding in the early actinide alloys. The AC-AC distances. as determined from X-ray diffraction of the metallic glasses, are also reported and agree well with the atomic sizes of the elements based on a coordmation number of I?. R&um&Nous avons prkpari trieze nouveaux verres mitalliques & base d'alliages presque eutectiques riches en U, Np ou Pu, g I'aide de deux techniques diffirentes de trempe depuis I'Ctat liquide. Ces rCsultats, ainsi que ceux obtenus anttrieurement dans d'autres systemes g base d'actinides, montrent que beaucoup des premiers alliages g base d'actinides et particuliPrement a base &uranium, peuvent former aisiment des verres mktalliques. La forte tendance de ces alliages g former des verres resulte de plusieurs facteurs favorables: la temp6rature de fusion anormalement basse d'U. Np et Pu, la tres grande viscositt des liquides au point de fusion et la tendance g former des structures cristallines complexes au tours d'un refrodissement d'equilibre. Nous pensons que ces facteurs proviennent de la contribution notable de l'ilectron 5f h la liaison dans les premiers alliages d'actinides. Nous publions par ailleurs les distances AC-AC dktermintes par diffraction de rayons X sur les verres mitalliques: elles sent en bon accord avec les tailles atomiques des 6ltments dont le nombre de coordination est 12. Zusammenfassung-Mit zwei verschidenen Abschreckmethoden wurden dreizehn neue metallische GlIser auf der Basis nahezu eutektischer Legierungen hergestellt. die reich an U, Np oder Pu waren. Diese und die friiher an einem anderen Actinidensystem erhaltenen Ergebnisse zeigen, daD eine groDe Zahl von Legierungen der unteren Actiniden. insbesondere die auf Uranbasis, bevorzugt metallische Gllser bilden. Diese ausgeprlgte glasbildende Tendenz folgt aus verschiedenen Faktoren: die anomal niedrige Schmelztemperatur von U, Np and Pu, die ungewijlnlich hohe Viskisitgt der Schmelzen am Schmelzpunkt und die Tendenz zur Bildung komplexer Kristallstrukturen beim Abkiihlen im Gleichgewicht. Diese Faktoren riihen wahrscheinlich her von dem betrlchtlichen Beitrag der Sf-Elektronen zur Bindung. Die mit RGntgenbeugung an den metallischen GlIsern bestimmten AC-AC AbstInde werden angegeben und stimmen gut mit den auf der Koordinationszahal 12 beruhenden Atomdurchmessern iiberein.


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