Ti(C,N)固溶体的N/C原子比对Ti(C,N)基金属陶瓷组织及力学性能的影响

本文以不同N/C原子比的Ti(C,N)固溶体为硬质相,通过真空烧结制备了Ti(C,N)基金属陶瓷。用三点弯曲法、洛氏硬度计、压痕法分别测得试样的抗弯强度、硬度、断裂韧性,并通过光学金相显微镜、XRD、SEM、EDS等手段研究了Ti(C,N)固溶体的N/C原子比对Ti(C,N)基金属陶瓷组织的影响规律。结果表明:在一定范围内随着N/C原子比的增大,Ti(C,N)固溶体在液相中溶解度下降,环形相的析出受到抑制,使得金属陶瓷的硬质相芯部逐渐细化且分散均匀,环形相厚度减薄。但Ti(C,N)固溶体的N/C原子比为6∶4及以上时,硬质相与液相之间的润湿性较差,使得金属陶瓷孔隙度增加,显微组织中开始出现亮白色的晶粒。随N/C原子比的增大,金属陶瓷的抗弯强度和硬度先增大后降低,断裂韧性逐渐降低。当Ti(C,N)固溶体的N/C原子比为5∶5时,金属陶瓷的综合力学性能最佳,其抗弯强度为2 429 MPa,硬度为92.2 HRA,断裂韧性为8.44 MPa·m~(1/2)。     

0.2Pb(Zn1/3Nb2/3)O3-0.8Pb(Zr0.5,Ti0.5)O3（1-x）(Ni51.5Mn25Ga23.5)x固溶体系磁电性能研究

采用传统的固相烧结法合成了0.2Pb(Zn1/3Nb2/3)O3-0.8Pb(Zr0.5,Ti0.5)O3(1-x)(Ni51.5Mn25Ga23.5)x复合体系陶瓷。XRD结果表明,随着Ni51.5Mn25Ga23.5(NMG)掺入,Ni51.5Mn25Ga23.5先溶于0.2Pb(Zn1/3Nb2/3)O3-0.8Pb(Zr0.5,Ti0.5)O3中,后NMG量超过5%不溶于复合体系中,使得0.2Pb(Zn1/3Nb2/3)O3-0.8Pb(Zr0.5,Ti0.5)O3的峰位向右偏移;铁电性能测试结果表明,0.2Pb(Zn1/3Nb2/3)O3-0.8Pb(Zr0.5,Ti0.5)O3(1-x)(Ni51.5Mn25Ga23.5)x复合体系陶瓷随着Ni51.5Mn25Ga23.5的掺入量的增加矫顽场E先降低后增加,剩余极化强度Pr逐渐降低,这与XRD的测试结果相一致;磁性测试结果表明,0.2Pb(Zn1/3Nb2/3)O3-0.8Pb(Zr0.5,Ti0.5)O3(1-x)(Ni51.5Mn25Ga23.5)x随着Ni51.5Mn25Ga23.5掺入量的增加,以独立相析出在复合体系中,剩余磁化强度Mr逐渐增大。     

M_3B_2(M=V,Nb,Ta)稳定性和力学性质的第一性原理研究(英文)

采用基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理对过渡金属硼化物M3B2(M=V,Nb,Ta)的稳定性、化学键、弹性常数、硬度以及徳拜温度进行计算和预测。这些硼化物的结构已经经过优化,得到的晶格常数与实验值相符。通过得到的这些硼化物的结合能和生成焓,确定了这些硼化物具有稳定的结构。通过计算,还得到了M3B2(M=V,Nb,Ta)的弹性常数、相关模量及泊松比。     

Ti、Nb、Zr掺杂γ-Fe-(B)中的电子结构及键合作用的第一性原理研究

采用第一性原理的方法计算了 Ti、Nb、Zr固溶于γ-Fe-(B)后形成晶胞的体积变化率、晶胞总能、结合能、态密度、差分电荷密度、迁移激活能及力学性能,并由此研究了 Ti、Nb、Zr与γ-Fe-(B)的微观作用机理.结果表明,3种原子均优先取代γ-Fe-(B)晶胞中顶角位置的Fe原子.Ti掺杂后,γ-Fe-(B)的结合能降低,B原子的迁移激活能降低,B原子可能更容易偏聚.Nb、Zr掺杂后,γ-Fe-(B)的结合能升高,增加γ-Fe-(B)的稳定性.Zr对于提高γ-Fe-(B)稳定性的作用要大于Nb固溶.γ-Fe-(B)晶胞中,主要以离子键为主,并伴随少量的共价键;γ-Fe-(B)-Ti晶胞中主要形成的是较弱的离子键;而γ-Fe-(B)-Nb、γ-Fe-(B)-Zr晶胞中主要形成的是较强的共价键.M、Fe、B均提供成键电子,参与成键的是Md、Fe3d和B2p轨道.γ-Fe-(B)-Ti晶胞中Ti3d电子相对比较局域,参与成键的作用较弱,γ-Fe-(B)-Nb及γ-Fe-(B)-Zr晶胞中Nb4d电子及Zr4d电子离域性较强,成键能力较强.Ti、Nb、Zr均能提高γ-Fe-(B)的力学性能,主要表现为硬度及抗压强度有所提高,但塑性及韧性变化不大.Zr对于提升体系硬度的作用效果是最明显的.论文依据合金元素对γ-Fe-(B)电子结构的影响,探讨了 Ti、Nb、Zr及B原子对于提高材料淬透性的影响机制.     

微量元素(Hf/Ta/Nb)添加对近α-Ti合金高温抗氧化性能的影响

利用"团簇加连接原子"结构模型解析典型高温近α-Ti合金Ti 1100成分,进而在此基础上添加Hf、Ta和Nb元素进行合金化,形成成分通式[Al-(Ti_(13.7)(Zr/Hf)_(0.3))](Al0.69Sn_(0.18)Si_(0.12))(Mo/Ta/Nb)_(0.03))。合金组织结构分析和高温抗氧化性结果表明:Hf元素的添加并未改变合金的结构和组织,在此基础上,不同配比的Ta和Nb替代Mo时合金由片层转变β组织转变为等轴α组织;系列合金在800℃下,Hf替代Zr后合金的抗氧化能力显著提高,Ta和Nb进一步合金化后合金的抗氧化能力进一步增强,其100 h后的氧化质量增加约为(2.2±0.2)mg/cm~2。     

固溶体成分与加量对硬质合金组织和性能的影响

为分析和研究固溶体在硬质合金中的微观组织特性以及对合金性能的影响,本文采用SEM对三组添加不同成分和含量固溶体的硬质合金微观组织形貌进行观测和分析,发现在含(Ta,Nb)C固溶体的合金中,存在一个特定的固溶体含量,当低于该值时,固溶体呈现局部富集,当高于该值时,固溶体呈细小颗粒状分布。在含(Ta,Nb,Ti)C固溶体的合金中,在一定范围内随着Ti含量的增加,固溶体粒度出现一定程度下降,在对合金物理力学性能分析时发现,随着Ti含量的增加合金硬度出现升高,而合金断裂韧性的降低则并不明显。     

基于Ti1100合金的微量元素添加对合金抗氧化性能的影响

本文利用固溶体合金中的‘团簇加连接原子’模型解析了典型高温近α-Ti合金Ti1100的成分,其团簇成分式为[Al-(Ti13.7Zr0.3)](Al0.69Sn0.18Mo0.03Si0.12)。在此基础上,采用相似元素替代原则设计了微量元素Hf、Ta和Nb添加的系列合金成分,即 [Al-(Ti13.7Zr0.15Hf0.15)](Al0.69Sn0.18Si0.1(Mo/Ta/Nb)0.03)。对该系列合金进行950 ℃/1 h固溶+560 ℃/6 h时效处理,然后进行组织结构、硬度、抗高温氧化及电化学腐蚀性能测试。研究结果表明,Zr0.15Hf0.15合金与参比合金具有相同片层β转变组织,而在此基础上Ta和Nb的添加会使合金中产生大量等轴α组织;但组织的改变对系列合金的显微硬度影响不大,介于330-370 HV。650 ℃氧化100 h后系列合金均具有较强的抗氧化能力,氧化增重小于1.0 mg/cm2,而在800 ℃氧化100 h后,添加Hf、Ta、Nb元素的合金氧化增重明显低于Ti1100合金,氧化层厚度为25~27 μm,且氧化层致密,其中[Al-(Ti13.7Zr0.15Hf0.15)](Al0.69Sn0.18Si0.1Ta0.015Nb0.015)合金具有最优的抗高温氧化性能,800 ℃/100 h后的氧化增重仅为2.6 mg/cm2。此外,该系列合金在在3.5 %NaCl溶液中也具有较好的耐蚀性。     

(Ti,W,Mo,Ta,Nb,Zr)(C,N)-(Co,Ni)金属陶瓷的烧结致密化过程研究

本文研究了(Ti,W,Mo,Ta,Nb,Zr)(C,N)-(Co,Ni)基金属陶瓷材料烧结致密化过程、烧结过程中金属陶瓷的成分、组织结构和性能的变化,初步探讨烧结工艺控制对成分、组织结构和性能的影响。研究结果表明：(Ti,W,Mo,Ta,Nb,Zr)(C,N)-(Co,Ni)基金属陶瓷致密化过程中,合金因烧结而引起的质量损失在液相出现前的固相烧结阶段基本结束;而1340℃以后,由于液相的出现,合金的体积收缩和密度急剧上升。烧结过程中氮含量的变化趋势与合金磁性能的变化趋势一致,金属陶瓷合金成分中氮含量的变化对合金固溶体的形成有显著的影响。在1490℃烧结温度下,(Ti,W,Mo,Ta,Nb,Zr)(C,N)-(Co,Ni)金属陶瓷的综合力学性能最佳,而通过合适的N₂分压烧结工艺,可以实现对(Ti,W,Mo,Ta,Nb,Zr)(C,N)-(Co,Ni)基金属陶瓷强韧性的进一步提升。     

B对Al_(0.5)CoCrCuFeNi高熵合金组织、相组成及耐磨性能的影响（英文）

研究了Al_(0.5)CoCrCuFeNiB_x(x=0~1)的组织、相组成、硬度及耐磨性能。并预测了Al_(0.5)CoCrCuFeNiB_x(x=0~1)中简单固溶体形成规律。未添加硼元素的合金具有简单fcc固溶体结构。添加硼元素后,合金由简单fcc固溶体及多元硼化物组成。硼以硼化物形式析出,没有固溶到fcc固溶体中,因而添加硼对fcc固溶体的晶格常数无影响。硼化物的析出使合金的硬度提高,并且硬度随着硼含量的增加而呈线性增加。当硼含量x≤0.4时,合金的磨耗阻抗变化不明显,但当硼含量x≥0.6时,合金的磨耗阻抗随着硼含量增加而呈线性增加。随着硼含量的增加,合金的磨损机制由粘着磨损转变为氧化磨损。合金硬度与耐磨性能的提高是高硬度的粗大硼化物与韧性的fcc固溶体基体共同作用的结果。     

热压烧结Ti/Al2O3复合材料物相分析及力学性能

采用热压烧结法制备Ti/Al2O3复合材料,研究不同Nb掺量对复合材料的物相及力学性能的影响。结果表明:Nb可以与Al2O3解离出的Al结合成为AlNb2或AlNb3,抑制Al向Ti中的扩散,改善了材料的界面反应,提高材料力学性能;随Nb含量的增加,复合材料的相对密度、弯曲强度、断裂韧性、显微硬度均呈先增大再减小的趋势,在Nb含量为1.5%(体积分数,下同)时,相对密度、断裂韧性、显微硬度均达到最大值,分别为98.97%、5.18MPa·m1/2和16.56GPa,抗弯强度在Nb的掺入量为2%时达到最大值307.17MPa。     

对伞花烃二氯化钌(II)二聚体的合成及表征

采用无氧Schlenk真空技术,在无水乙醇介质中,将水合三氯化钌与α-水芹烯加热回流,一步合成了对伞花烃二氯化钌(II)二聚体([Ru(p-cymene)Cl2]2)化合物,产率93.8%,用溶剂缓慢挥发法培养出单晶。元素分析、质谱(MS)、核磁共振(¹H-NMR、¹³C-NMR)和红外光谱(IR)等分析表明产物为目标化合物;X射线单晶衍射仪表征获得的晶体结构参数表明,该化合物为正交晶系、Fdd2空间群,[Ru(p-cymene)Cl2]2为二聚体化合物。     

Structural evolution of mesoporous graphene/LiNi_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O_2 composite cathode for Li-ion battery

Layered LiMO_2(M=Ni,Co,and Mn) is a type of promising cathode materials for high energy density and high work voltage lithium-ion batteries.However,the poor rate performance and low power density hinder its further applications.The capacity fade is related to the structural transformation in the layered LiMO_2.In this work,the structural changes of bi-material cathode composed of mesoporous graphene and layered LiNi_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O_2(NCM) were studied via in situ X-ray diffraction(XRD).During different C-rate charge-discharge test at the voltage range of 2.5-4.1 V,the composite cathode of NCM-graphene(NCM-G) reveals better rate performances than pure NCM cathode.The NCM-G composite electrode displays a higher rate capability of 76.7 mAh·g~(-1) at 5 C rate,compared to the pure NCM cathode of 69.8 mAh·g~(-1)discharge capacity.The in situ XRD results indicate that a reversible phase transition from hexagonal H1 to hexagonal H2 occurs in layered NCM material during 1 C chargedischarge process.With the current increasing to 2 C/5 C,the structure of layered NCM material for both electrodes reveals few changes during charge and discharge processes,which indicates the less utilization of NCM component at high C-rates.Hence,the improved rate performance for bi-material electrode is attributed to the highly conductive mesoporous graphene and the synergistic effect of mesoporous graphene and NCM material.     

Si(100)衬底上(110)取向La_(2/3)Sr_(1/3)MnO_3薄膜的制备与性能

用脉冲激光沉积法在Si(100)衬底上制备了(110)择优取向的La2/3Sr1/3MnO3薄膜,研究了环境氧压对薄膜结晶度、取向、表面形貌和微结构的影响。结果表明:10Pa氧压下沉积的薄膜具有高结晶度的(110)择优取向,晶粒分布均匀,晶粒分布均匀,表面均方根粗糙度Rrms为1.35 nm。与无明显择优取向的薄膜相比,(110)择优取向的La2/3Sr1/3MnO3薄膜具有较高的饱和磁化强度(Ms)、金属-绝缘体相变温度(TM-I)和较低的电阻率(ρ)。     

Fullerene/poly(methylphenylsilane) (PMPS) organic photovoltaic cells

Fullerene (C₆₀)/poly(methylphenylsilane) (PMPS) photovoltaic cells were fabricated with various concentrations of C₆₀ and their photovoltaic properties were investigated. The characteristic PL peak of PMPS was significantly quenched in C₆₀/PMPS and the photocurrent of a C₆₀/PMPS device was much higher than that of a PMPS single layer device. This indicates that the addition of C₆₀ to PMPS enhanced the separation efficiency of electron-hole pairs. It was found that the performance of a PMPS device was dramatically improved by blending C₆₀.     

Si4+和F-掺杂对LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2结构和电化学性能的影响

以Li2CO3、NiO、Co2O3、MnO2、LiF和SiO2为原料,采用机械力活化固相法制备了Si4+和F-掺杂的锂离子电池正极材料LiNi1/3Co 1/3Mn1/3O2.通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和电化学性能测试等技术研究了LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2的结构特征、形貌及电化学性能等.结...     

Structure and electrical properties of (1-x)BaTiO_3+(x)La_(2/3)-Sr_(1/3)MnO_3 composites

Liquid-phase sintering method was used to prepare BaTiO 3 powders and the structure and electrical properties of (1-x)BaTiO 3 +(x)La 2/3 Sr 1/3 MnO 3 (LSMO) composites were investigated. The results of X-ray diffraction showed that the prepared BaTiO 3 powders were pure and fine, indicating that sintering temperature was effectively lowered when the NaCl sintering aid was added. X-ray diffraction patterns of (1-x)BaTiO 3 +(x)La 2/3 Sr 1/3 MnO 3 (LSMO) composites showed that LSMO and BaTiO 3 phases were coex...     

La_(1-x/2)Pr_(1-x/2)Sr_xCuO_(4+y)的正常态电阻反常与超导电性

La1-x/2Pr1-x/2SrxCuOy(LPSCO)多晶样品采用传统的固相反应法制备。X射线衍射表明:LPSCO具有典型的空穴搀杂的T-214相的结构。磁化率测量显示:Sr掺杂在0.05≤x≤0.30范围内具有超导转变;Tc随x的增大呈抛物线形式变化,且在x=0.18时达到最大值28K。电阻的测量显示:随掺杂量的增大,系统呈现从绝缘到半导体,最后到金属的导电行为的变化;在欠掺杂区,正常态电阻温度关系符合ρ(T)=ρ0+αT-ClnT;而在过掺杂区,对数项消失。本文从替代所引起的晶体结构和载流子特性变化解释了Sr掺杂样品的输运行为和超导特性。     

LiOH-Li_2CO_3低共熔混合锂盐体系合成LiNi_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O_2

利用低共熔组成的0.24LiCO3-0.76LiOH混合锂盐体系,与钴、镍、锰的球形氢氧化物按1.1:1混合,无需前期球磨,直接经二段控温程序制备出锂离子正极材料LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2。X射线衍射分析表明合成的Li(Ni1/3Co1/3Mn1/3)O2结晶度高,具有规整的层状α-NaFeO2结构,扫描电镜显示产物颗粒均匀,振实密度高达2.89g·cm-3,显著高于用单一锂盐制备的同样产品(2.4g·cm-3)。充放电测试表明,材料具有良好的电性能,首次充放电容量为176和166mhA·g-1,循环50次后,材料的电性能没有明显的衰减。     

Electric transport mechanism and magnetoresistance of La_(0.80)Sr_(0.15)Ag_(0.05)MnO_3/x(CuO)

The samples of La0.80Sr0.15Ag0.05 Mn O3/x(Cu O)(x = 0, 0.05, 0.10, 0.15, 0.20) were prepared by the solid-state reaction method, and the structure of the samples was detected by X-ray diffraction(XRD), scanning electron microscope(SEM) equipped with energy dispersive spectroscopy(EDS), electric transport mechanism, and magnetoresistance enhancement, and the temperature stability of magnetoresistance of the samples was studied through resistivity–temperature(q-T) curves, q-T fitted curves, and magnetoresistance–temperature(MR-T) curves.The results indicate that q-T data can be fitted by the formula q = q0 AT2 very well, and the electric transport mechanism of all the samples in metal-like area is the scattering of single magneton upon spin electron; the magnetoresistance of composite samples is far larger than that of the original material, and the MR peak value of the sample with x = 0.20 is nearly 4 times as large as that of the sample with x = 0; composite samples have comparatively good temperature stability of magnetoresistance in the temperature range of 200–260 K, and the magnetoresistance of the sample with x = 0.15 almost does not change with temperature and keeps at(5.03 ± 0.20) % in the temperature range of 210–260 K.     

新试剂N-烯丙基-N＇-安替比林基硫脲光度法测定矿样中微量金

研究了新试剂N-烯丙基-N'-安替比林基硫脲与Au(Ⅲ)的显色反应.结果表明在pH=3.8～4.4的HAc-NaAc缓冲体系中,Au(Ⅲ)与该试剂形成12的络合物,其最大吸收峰位于275.0nm,表观摩尔吸光系数ε275.0=2.39×104L·mol-1·cm-1,Au(Ⅲ)含量在0～24.0μg/25mL内服从比尔定律.方法操作简便,选择性高.用于金矿石中微量金的测定,结果令人满意.