JOURNAL DE PHYSIQVE
CoLZoque CS, suppZ&ment au nOIO, Tome 4 2 , octobre 1981 page C5-523
INTERNAL FRICTION PEAKS IN AMORPHOUS P d 8 0 S i 2 0 ALLOYS
MO Chi-Mei, Shui J i a p e n g and He Yizhen
I n s t i t u t e of MetaZ Research, Academia Sinica, Shenyang, China
A b s t r a c t . - Two i n t e r n a l f r i c t i o n p e a k s w e r e o b s e r v e d i n a m o r p h o u s
P d 8 0 S i 2 p a l l o y s w i t h a c o n v e n t i o n a l t o r s i o n p e n d u l u m i n a s c e n d i n g
t e m p e r a u r e s
.
The p e a k t e m p e r a t u r e o f P e a k I ( - 3 9 0 " ~ ) was f o u n d
t o b e i n d e p e n d e n t o f t h e f r e q u e n c y u s e d b u t v e r y s e n s i t i v e t o t h e
h e a t i n g r a t e o f t h e s p e c i m e n . T h e h e i g h t o f t h i s p e a k i n c r e a s e d
w i t h t h e d e c r e a s e of f r e q u e n c y . T h e p e a k t e m p e r a t u r e o f P e a k
I1
( 5 4 6 - 5 6 2 ' ~ ) c h a n g e d w i t h f r e q u e n c y a s w e l l a s w i t h h e a t i n g r a t e .
B o t h p e a k s d i s a p p e a r e d d u r i n g c o o l i n g f r o m 6 0 0 ' ~ t o room t e m p e r a -
t u r e a n d t h e y d i d n o t r e a p p e a r when t h e s a m e s p e c i m e n w a s a g a i n
h e a t e d u p t o 6 0 0 ' ~ . D i f f e r e n t i a l s c a n n i n g c a l o r i m e t r i c m e a s u r e -
m e n t s s h o w e d a s i n g l e e x o t h e r m a l p e a k a t 4 0 0 " ~ a n d f r o m t h e s h a p e
o f t h i s p e a k t h e t e m p e r a t u r e of c r y s t a l l i z a t i o n may b e d e f i n e d a t
3 9 2 ' ~ w h i c h c o r r e s p o n d s t o t h e p e a k t e m p e r a t u r e o f t h e i n t e r n a l
f r i c t i o n P e a k I . The p h a s e t r a n s i t i o n i n t h e t e m p e r a t u r e r a n g e of
P e a k I1 i s ' a t h e r m a l ' a n d i t s b e h a v i o u r a n d m e c h a n i s m a r e m o r e com-
p l i c a t e d .
1 .
-
E x p e r i m e n t a l . - I n t e r n a l f r i c t i o n o f v a r i o u s m e t a l l i c g l a s s s p e c i m e n s
h a s b e e n much i n v e s t i g a t e d l a t e l y b u t m o s t l y w i t h v i b r a t i n g r e e d
t e c h n i q u e 1 1 - 7 1 . S o s h i r o d a e t a l . 1 5 1 c a r r i e d o u t i n t e r n a l f r i c -
t i o n m e a s u r e m e n t s o n Pd 8 0 - S i 2 0 g l a s s w i t h a t o r s i o n p e n d u l u m a t
a b o u t 0 . 5 Hz. T h e y f o u n d t h a t t h e z e r o p o i n t o n t h e s c a l e of t h e
o p t i c a l l e v e r s y s t e m u s e d i n i n t e r n a l f r i c t i o n m e a s u r e m e n t s d r i f -
t e d v e r y r a p i d l y when t h e s p e c i m e n w a s h e a t e d t o a b o v e 3 5 0 ' ~ ~ s o
i t was i m p o s s i b l e f o r t h e m t o t a k e m e a s u r e m e n t s a t t e m p e r a t u r e s
a b o v e 3 5 0 ' ~ . I n o u r p r e s e n t s t u d y o f t h e i n t e r n a l f r i c t i o n o f
a m o r p h o u s Pd 8 0 S i 2 0 a l l o y s , we u s e d a c o n v e n t i o n a l t o r s i o n p e n d u -
lum o f w h i c h t h e t o t a l t e n s i l e l o a d o n t h e s p e c i m e n was a b o u t
-a
0 . 4 - 0 . 7 5 Kgmm
.
F o r t h e f r e q u e n c y r a n g e o f 0 . 1 - 1 . 0
Hz, t h e m a x i -
-
2
mun t o r s i o n a n g l e o n t h e s u r f a c e o f t h e s p e c i m e n was a b o u t 1 0
r a d i a n . D a m p i n g c u r v e s w e r e o b t a i n e d f r o m t h e c h a n g e o f a n i n d u -
c e d e l e c t r o m o t i v e f o r c e i n a c o i l w h i c h w a s f i x e d o n t o t h e l o -
w e r e n d o f t h e p e n d u l u m . T h i s c o i l was i n a p e r m a n e n t m a g n e t i c
f i e l d a n d i t s e q u i l i b r i u m p o s i t i o n was r e c o r d e d w i t h a n a u t o m a -