O2在NiTi合金(100)表面吸附的理论研究

采用密度泛函方法应用赝势基组对NiTi合金（100）表面的电子结构以及氧分子（O2）的吸附和解离过程进行了系统研究．结果表明，Ti原子裸露表面比Ni原子裸露表面反应活性高，02吸附为活化解离吸附，顶位吸附结构最不稳定，易向桥位或洞位吸附转化，桥位吸附对应的吸附结构最为稳定．态密度分析和结构分析表明，氧原子与表面的相互作用主要是由氧原子价轨道和NiTi合金杂化表面轨道贡献．     

密度泛函方法研究Run(n=9～26)金属团簇

采用密度泛函理论中的广义梯度近似(DFT/GGA)方法,对Run团簇(n = 9～26)的几何结构与稳定性、团簇表面的Ru与内部Ru间相互作用进行了研究.结果表明:将金属团簇体系放大后,基态稳定结构的原子平均束缚能Eb随着团簇尺寸的增大而增大,当原子数n = 26时,Eb = -6.69eV,与大块金属的Eb(-6.74eV)接近,表明其已接近大块金属的性质;Ru26的平均间距(R)=2.65(A),与理论值2.70(A)和实验值2.704(A)相近;平均配位数CN随着n值的增大而增大,呈现收敛于块体值的趋势.另外,由于大块金属表面的原子不能与足够的原子配位形成饱和的配位结构,所以其上的电子向内层原子转移,使得内层Ru原子呈负电荷,而外层原子呈正电荷,最终导致内层原子之间的相互作用增强而导致键的收缩,外层原子之间键的减弱,从而出现所谓的"驰豫效应".     

CO_2在δ-Pu(100)表面吸附行为的第一性原理研究（英文）

结合密度泛函理论框架内的周期性平板模型,运用第一性原理计算方法研究了CO_2在δ-Pu(100)表面的吸附行为。结果表明,CO_2分子以C端向下和C-Pu、O-Pu多键结合的方式吸附在δ-Pu(100)表面。吸附类型属于强化学吸附,最稳定的吸附构型是H_1-C_4O_4,此时吸附能为-6.430 e V,吸附稳定性顺序为穴位桥位顶位。CO_2分子主要和表面Pu原子反应,而与其它3层Pu原子的反应较弱。更多的电子向CO_22π_u轨道转移有利于C-O键的弯曲和活化。此外,CO_2分子和Pu原子之间的化学键主要是离子态,反应机理是CO_2的C 2s、C 2p、O 2s和O 2p轨道与Pu 6p、Pu 6d、Pu 5f轨道发生了重叠杂化作用,产生了新的键结构。H_1-C_4O_4构型的功函数变化最小,表明其它电子容易从该构型表面逃逸,且需要的能量最小。     

氧分子与黄铁矿、白铁矿和磁黄铁矿表面作用的第一性原理计算（英文）

为了获得黄铁矿、白铁矿和磁黄铁矿的氧化机制,采用第一性原理方法研究氧分子与这三种矿物表面的作用。计算结果表明:氧分子在磁黄铁矿表面的吸附能最大,在白铁矿表面的吸附能次之,在黄铁矿表面的吸附能最小。氧分子在黄铁矿、白铁矿和磁黄铁矿表面都发生了解离。氧原子与黄铁矿、白铁矿和磁黄铁矿的表面原子具有不同的键合结构。由于白铁矿和磁黄铁矿表面与氧作用的原子数较多,因此,氧分子在白铁矿和磁黄铁矿表面的吸附能比在黄铁矿表面的吸附能大。磁黄铁矿表面相对较大的O—Fe键布局值导致氧分子在磁黄铁矿表面的吸附能比在白铁矿表面的吸附能大。     

锐钛矿型TiO_2(101)面与Ag相互作用的第一性原理研究

采用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法对锐钛矿型TiO_2(101)面上两种键桥形式吸附Ag原子的吸附能、电子布居、单位键长及电子结构等参数进行计算,研究Ag/锐钛矿型TiO_2复合材料中的Ag与TiO_2的相互作用。研究发现,锐钛矿型TiO_2(101)吸附Ag原子时,将是O-Ag之间的电子转换;并且,Ag原子更容易与锐钛矿型TiO_2(101)面的键桥Ti上的O原子发生反应生成相应的化合物。     

氧气在铀钼体系表面吸附和解离行为的第一性原理研究

基于第一性原理探究了氧气分子在铀钼表面的吸附解离行为。在五层γ-U(100)表面构型的基础上,用单个钼原子置换表层的1个高对称点的铀原子,并用4个钼原子置换表层铀原子后,分别建立了γ-U(100)/Mo和γ-U(100)/4Mo模型,计算得到了不同吸附构型下的结构参数、吸附能、Bader电荷、电子结构和表面功函数。结果表明,氧分子在γ-U(100)/Mo和γ-U(100)/4Mo表面为化学吸附,且最稳定的吸附位点为空位平行吸附,吸附能分别为-12.552和-8.661 eV。氧分子在铀钼表面的吸附分为解离吸附和未解离吸附,两者共同组成稳定的吸附行为,同时,解离吸附比未解离吸附更为稳定。Bader电荷结果表明,氧气在吸附过程中,主要与吸附表面最上两层的原子发生电荷转移。电子结构研究表明,O 2s和U 6p轨道发生轻微杂化,O 2p与U 6d、Mo 5s、Mo 4p、Mo 4d轨道发生较强的重叠杂化。本研究为氧分子在铀钼合金表面的吸附提供了机理阐述,并进一步为氧气在铀钼合金表面的腐蚀机理研究提供理论基础。     

金红石型TiO2(110)表面与Ag相互作用的第一性原理研究

采用第一性原理计算Ag与金红石型TiO2(110)晶面的相互作用。通过计算金红石型TiO2(110)面上2种键桥对Ag原子的吸附能，发现键桥Ti形式与Ag原子结合的吸附能低于键桥O形式的吸附能；通过进一步的电荷布居、单位键长以及电子结构的计算，发现键桥Ti形式的Ti-Ag之间的结合能大于键桥O形式的Ti-Ag之间的结合能，这说明Ag原子更容易与金红石型TiO2(110)面上的键桥Ti上的Ti原子发生反应生成相应的化合物。     

铟在碱性溶液中的阳极钝化过程

用线性电位扫描、循环伏安、计时电量及电位衰减等电化学方法，研究了铟在3mol／L KOH溶液中的阳极钝化过程．铟在强碱性溶液中表现为一种活化一钝化金属．在活化区铟发生两步氧化，首先一电子氧化形成[InOH]ad，接着[InOH]ad二电子氧化成[In(OH)3]ad，较低电位下前者较快后者较慢，表现为一电子反应；较高电位下两者均较快，表现为三电子反应，两者均受扩散步骤控制．单层[In(OH)3]ad形成后使铟进入钝化区，[In(OH)3]ad不稳定，在碱液中可以溶解和转变为In2O3．在钝化区，铟直接氧化成三价铟，较高电位下形成稳定的In2O3，较低电位下形成非化学计量的三价铟氧化物，其稳定性介于[In(OH)3]ad和In2O3之间。     

Pt-Zr合金在高氧氛围下氧化机制的 第一性原理研究

采用第一性原理的密度泛涵理论方法从点阵参数、单位键长、电子结构等几个方面研究Pt-Zr固溶体在高氧氛围下的氧化机制.结果发现,在Pt-Zr固溶体的氧化过程中,固溶体的点阵参数发生显著的变化,最终α轴的膨胀要大于b、c两轴的膨胀.从电子结构分析,由于Zr的氧化性强于Pt,所以主要是Zr的4d电子轨道上电子与O的2p轨道上的电子成键结合形成Zr的氧化物,而Pt在整个氧化过程中只是起到中介桥梁的作用,计算结果与实验现象是比较吻合的.     

用量子化学密度泛函理论研究环状含氮化合物分子结构与缓蚀性能的关系

用量子化学计算泛函密度理论(DFT)中的B3LYP方法，在6-31G基组水平上，对5种环状含氮化合物：3-氨基-1,2，4-三唑、2-氨基-1，3，4-二氢噻唑、5-对甲苯基-1，3，4-三唑、3-氨基-5-甲硫基-1，2，4-三唑和2-氨基苯咪唑的缓蚀性能与分子结构及电子结构的关系进行了研究，用Fukui指效分析了分子中原子的反应性．结果表明文中涉及到的分子均为存在共轭体系的平面分子，缓蚀效率与分子的最高占据轨道的能量EHOMO、最低空轨道与最高占据轨道的能量差△E(ELUMO-EHOMO)有较好的相关性．可以认为缓蚀剂分子在金属表面通过亲核作用与金属作用而形成吸附膜。该类缓蚀剂分子是通过吡啶氮原子提供电子与金属发生作用的．     

胫骨生物陶瓷复合材料的微结构增韧机理

扫描电镜观察显示胫骨是一种由羟基磷灰石和胶原蛋白组成的自然生物陶瓷复合材料.羟基磷灰石具有层状的微结构并且平行于骨的表面排列.观察也显示这些羟基磷灰石层又是由许多羟基磷灰石片所组成,这些羟基磷灰石片具有长而薄的形状,也以平行的方式整齐排列.基于在胫骨中观察到的羟基磷灰石片的微结构特征,通过微结构模型分析及实验,研究了羟基磷灰石片平行排列微结构的最大拔出能.结果表明,羟基磷灰石片长而薄的形状以及平行排列方式增加了其最大拔出能,进而提高了骨的断裂韧性.     

FeCrAIW电弧喷涂层组织的致密化研究

采用激光辐照对FeCrAlW电弧喷涂层的组织进行致密化处理,借助扫描电镜和X衍射对涂层的组织进行了分析.测试了涂层的显微硬度.结果表明:涂层组织致密度提高,孔隙率明显降低.随着激光扫描速度的增加,涂层的显微硬度降低.在较低的扫描速度下,涂层与基体之间形成互熔区,涂层与基体之间产生良好的冶金结合.     

钢材打捆机控制系统智能化技术的研究

钢材打捆机是一种用于轧钢精整工艺的新型自动化设备，其控制系统基于SiemensS7 PLC和TP7触摸屏。系统的智能化技术主要包括：液压高低压自动控制、在线监视、离线故障检测、多台设备协同工作、可视化人机交互技术。本文描述了这些技术的原理与实现方法。     

冲压件小螺纹底孔翻边参数的修正

结合长期的实践体会,分析了冲压件小螺纹底孔翻边参数,对冲压件小螺纹底孔部分翻边参数进行了有效的修正,修正后的参数在长期的运用中效果较佳。     

面向零件形状的计算机图形库的开发

论述了CAD技术中参数化设计的三种建模方法，重点介绍了基于特征的参数化建模原理。在此基础上，分析机械设计中的机构结构，归纳出其零件的几何特征构成。设计了机构CAD图形库，并提出了该图形库生成步骤和人机交互界面。     

钢管穿孔机主减速机振动分析

宝山钢铁股份有限公司钢管分公司的穿孔机下辊主减速机在大定修前,减速机轴和下辊大电机的振动情况严重,诊断部门对该减速机进行了测振分析,结合对电机振动、减速机振动的频谱分析和对轴承的故障频率成分分析,找出了主减速机振动的原因是轴承损伤。该分析结果与解体检查的结果相一致。     

Modelling of processes of thermochemical treatment of metals: traditions of Russian scientific school

Abstract

The paper is devoted to 100th anniversary of the outstanding Russian scientist professor Yuriy Mikhailovich Lakhtin – the founder of the world-famous scientific school of surface strengthening of metals and alloys. Lakhtin's scientific school is recognised for its contribution into research of processes of thermochemical treatment of metals and especially of nitriding. Today at the Department of Metal Science and Heat Treatment of MADI his followers continue the traditions of Lakhtin's scientific school. The development of technologies of surface engineering is based on complex modelling of physical processes realised by thermochemical treatment of metals. Thermodynamic models describe the interaction between metals and components of saturating atmosphere and predict phase composition of diffusion layer. Diffusion models of kinetics of saturation of metals allow us to calculate the rate of growth of diffusion layer and regulation of its depth and structure. Structural models determine quantitative dependence between parameters of structure (grain size, dispersed particles, etc.) and mechanical properties. These models allow us to estimate the level of strengthening by control of structural specifics of strengthened layer. On the basis of this complex of models, new efficient technologies of surface strengthening are developed.     

AGC系统液压缸位移传感器的软修正

针对液压缺模拟位移传感器LVDT存在增益漂移的问题，研究出一套校正方法。其特点是利用轧机上的压力传感器及电动压下位移传感器来校正液压缸位移传感器，得出修正系数k。修正后，AGC系统运行状态明显稳定，控制精度进一步提高。     

锤杆导程及导板拉伤的修补工艺

介绍了空气锤锤杆导程及导板拉伤缺陷及其修复工艺，效果十分理想。     

Development of the technology of ultrasonic welding of components made of Capron tapes

The technology of ultrasonic welding of components made of Capron tapes producing welded joints with high strength parameters has been developed. The numerical values of the main parameters of the conditions of ultrasonic welding of the Capron tapes are determined. It is shown that the increase in the amplitude and welding pressure shortens the welding time. The experimental results show that the Capron tapes are characterized by geometrical homogeneity in both the transverse and longitudinal direction so that the welded joints can be produced both along and across the tape.