Al-Cu合金中θ相的价电子结构分析

运用经验电子理论(EET)对Al-Cu合金薄膜析出相θ(Al2Cu)的价电子结构进行计算.结果表明θ相中的Cu-Cu键最强,其次为Al-Cu键,它们的强度都比金属Cu的最强Cu-Cu键要强.Al-Cu合金薄膜互连线的电迁移寿命与在基体晶粒中析出具有强的共价键络的θ相紧密相关.θ相的析出提高了合金强度,延长了合金电迁移寿命.     

含钇Mg-Al系镁合金的研究现状和进展

综述了钇(Y)对Mg-Al系合金的组织、室温和高温力学性能、铸造性能以及耐腐蚀性能的影响.添加适量Y不仅可以细化镁舍金的基体组织,生成高熔点强化相Al2Y,还可以改善β相(Mg17Al12)的形态,有利于铗合金室温力学性能的提高,而Y的固溶强化作用和Al2Y颗粒相的弥散强化作用既有利于室温力学性能的提高,又有利于合金高温力学性能的提高.添加适量Y也可以改善Mg-Al系合金的铸造性能和耐腐蚀性能.Y和Ce、Ca和Nd等合金元素的复合加入可有效改善镁合金的力学性能.指出了含钇Mg-Al系合金目前存在的问题,并展望了其发展前景.     

Al和Ce的含量对Mg-Al合金组织的影响

研究了Al和Ce的含量对Mg-Al-Ce合金组织的影响以及第二相的演变规律,进行热力学计算分析探讨了合金化合物的形成规律及其作用。结果表明:添加适量的Ce对Mg-Al合金有细化晶粒的作用,当Al的添加量(质量分数,下同)为2.5%、Ce的添加量为2%时晶粒最小,为280μm。数据拟合结果表明,Al含量为6.4%~7%、Ce含量为1.6%~2%为最佳添加量,可使晶粒尺寸减小到160μm。随着Al、Ce含量的变化合金中优先生成Al4Ce相,在凝固过程中细小的Al4Ce化合物吸附在α-Mg晶粒周围形成片层状共晶,阻碍α-Mg晶粒的长大从而细化合金晶粒。     

Zr对Al-Li合金晶粒细化作用的电子理论分析

运用固体经验电子理论(EET),对Al-Li-Zr合金的价电子结构进行计算.结果表明:Zr与Al原子存在强烈的相互作用,在固溶体中形成Al-Zr偏聚区.Al-Zr原子的偏聚析出的细小Al3Zr粒子,均匀弥散分布在基体中,起到抑制晶粒长大,细化Al3Li晶粒的作用.Al3Zr和Al3(Zr,Li)粒子具有较强的Al-Zr共价键,不易被位错的切割折断,因而对位错的运动有较大的阻力,对合金起到强化作用.另一方面,共格复合相Al3(Zr,Li)的析出,可以降低共格界面错配度,使得界面键合强度分布较均匀,对提高基体的韧性是有益的.     

高岭石电子结构计算及键络分析

基于"固体与分子经验电子理论(EET)"计算了高岭石的价电子结构,分析了相的空间键络分布,指出了存在的薄弱环节.硅氧四面体中最强键nA=1.37457和次强键nB=1.45692构成了坚固的网状结构;相对而言,铝氧八面体的键合较弱,键强分别为nC=0.38433、nD=0.39188;弱键集中于八面体与四面体的一侧连接上,造成了OI-OⅢ层间键合强度最弱,易于拆散.     

Nd对AM50力学性能及高温性能的影响

对加Nd的AM50镁合金铸态试样进行固溶处理(420℃/12 h),研究了Nd对其显微组织、力学性能和抗高温蠕变性能的影响.结果表明:Nd的加入细化了晶粒,导致AM50合金室温力学性能的提高.Nd在AM50合金中形成了Al11Nd3高温稳定相,Al11Nd3的存在使加Nd的AM50合金在200℃的稳态蠕变率及高温(150℃)力学性能大幅度提高.     

含Gd的Mg-Al系合金研究现状

镁合金作为"21世纪绿色环保工程材料",具有广阔的应用前景.在诸多类型的镁合金中,Mg-Al系合金是目前应用范围最广、牌号最多的镁合金.合金化一直是改善镁合金性能的重要手段,在围绕Mg-Al系合金开展的众多合金化研究中,加入稀土元素Gd是一个重要的研究方向.近年来,许多研究者围绕微观形貌、力学性能与腐蚀行为三个方面对含Gd的Mg-Al系合金广泛开展了研究.在Mg-Al系合金中加入Gd后,合金第二相的种类与结构会发生相应的变化.其中,最常见的变化为脆性第二相Mg17 Al12转换为高硬度第二相Al2 Gd.Al2 Gd在合金凝固时可作为非均质形核点,使合金的晶粒尺寸得到明显的细化,力学性能也得到提高(细晶强化).此外,Al2 Gd作为热稳定相,在随后的热处理及热加工过程中,不会发生回溶或分解,因此其可以钉扎晶界,抑制晶粒异常长大.2011年有学者首次在含Gd的Mg-Al系合金中发现了LPSO相,但相比于Mg-Zn合金,目前Mg-Al系合金中关于LPSO的研究还比较少,LPSO相的潜力还未得到充分发挥.一般而言,Gd可提升铸态Mg-Al系合金的力学性能,但其对热处理态及热挤压态Mg-Al系合金力学性能的影响更为复杂,还需进一步探究.腐蚀行为方面,加入Gd不仅可以减少Mg-Al系合金晶界处Cu、Fe、Ni等有害杂质元素的偏析,抑制有害杂质元素带来的腐蚀,还可以使腐蚀产物膜更加稳定、致密,从而减缓腐蚀.当然,加入Gd后,Mg-Al系合金第二相的成分、含量、形态及分布发生了改变,导致第二相与基体相的电位差、第二相起到屏蔽腐蚀离子的作用发生改变,也会使合金的腐蚀行为发生相应变化.本文综述了国内外含Gd的Mg-Al系合金的研究现状,介绍了Gd对Mg-Al系合金微观形貌、力学性能和腐蚀行为的影响,并分析了目前研究的不足,最后展望了含Gd的Mg-Al系合金的研究趋势.     

添加Gd对变形镁合金AZ31组织与力学性能的影响

研究了在变形镁合金AZ31中添加稀土元素Gd对合金铸态和轧态组织与性能的影响。结果表明:加入AZ31中的Gd元素形成了稀土相Al2Gd和Al-Mn-Gd的混合相,使β-Mg17Al12相的数量减少甚至消失。铸态合金中的少量Gd元素削弱了Al的晶粒细化作用,使组织粗化;而当Gd元素的含量提高时Gd开始发挥晶粒细化作用,使合金的晶粒显著细化。对于轧态合金,加入Gd元素后形成的Al2Gd相能促进合金在轧制过程中的动态再结晶,使孪晶数量减少,加工硬化作用减弱,晶粒尺寸细化。而过量的Gd元素形成粗大的第二相,使合金组织粗化。因此,适量的Gd元素可使轧态AZ31合金的强度降低而延伸率提高,其中在350℃轧制的AZ31-0.8Gd合金的延伸率最高(为13.4%),不含Gd的合金延伸率仅为5.4%。     

Zr元素对纯铝细化机理的电子理论研究

基于固体与分子经验电子理论(EET),计算了Al-Zr合金熔体中相及相界面的价电子结构,获得了表征合金性能关系的价电子结构参数统计值,并利用这些参数讨论了Zr对纯铝晶粒细化的机理。结果表明:Zr对纯铝的细化机理可以追溯到熔体中Al3Zr与α-Al相晶面间的界面共价电子密度差的统计值Δρ′,即Δρ′10%且Δρ′值越小,合金中的异质形核效应越好,晶粒细化效果越好。Δρ′值小(2.789 04%)的Al-Al原子团簇能较容易地被异质形核核心(Al_3Zr晶体)吸附,促进异质形核及晶粒细化作用;而Δρ′值大(15.698 70%)的Al-Zr原子团簇容易从异质晶核上脱离,削弱异质形核及晶粒细化效应。     

MgCO3在AZ31镁合金中的细化效果及机理

为改善AZ31镁合金铸态组织,用MgCO3对其进行细化,采用扫描电子显微镜、X射线衍射仪和金相显微镜研究了细化工艺参数对AZ31镁合金显微组织及其物相组成的影响.结果表明:在AZ31中添加质量分数为0.6%的MgCO3,于760℃保温10 min细化效果最佳,α-Mg晶粒的尺寸由基体合金的570μm降至100μm,降幅约82.5%.少量多次添加MgCO3的细化效果明显优于单次添加MgCO3的细化效果.研究认为,细化机理是MgCO3反应后生成的部分Al4C3质点作为异质核心细化晶粒,多余的Al4C3质点钉扎晶界阻碍晶粒长大.Al元素随固/液界面前沿被快速推至晶界,生成沿晶界生长的β-Mg17Al12相,起到进一步固定晶界的作用.合金元素的分布均有改变.     

Nd：Y3Sc（1．5）Al（3．5）O（12）透明陶瓷的光谱性能以及激光输出

采用燃烧法制备了Nd:YSAG粉体,经过成型、素烧,最终在氢气气氛中烧结制备了Nd:YSAG透明陶瓷.测试结果表明,Nd:YSAG透明陶瓷具有荧光谱线较宽,荧光寿命较长的特点.激光实验得到的激光输出,斜率效率为23.6%,输出功率为0.36W,输出激光的谱线分布较宽.     

Formation of Omega—like Nanocrystalline in the Melt—Spun Nd85Al15 Alloy be Phase Transformation

Microstructure and subsequent phase transformations on heating of the melt-spun Nd85Al15 alloy have been studied by X-ray diffraction,transmission electron microscopy and differential scanning calorimetry.The melt-spun Nd85Al15 alloy shows two-stage transformation processes as follows:amorphous 72 nm supersaturated bcc-Nd(Al) solid solution→7 nm omega-like phase→AlNd3 hexagonal Nd.The activation energies for the first and second transformation were found to be 100kJ/mol and 188kJ/mol,respectively.The formation mechanism of nanoscale omega-like phase is discussed.     

Formation of Omega-like Nanocrystalline in the Melt-Spun Nd_(85)Al_(15) Alloy by Phase Transformation

Microstructure and subsequent phase transformations on heating of the melt-spun Nd85Al15 alloy have been studied by X-ray diffraction, transmission electron microscopy and differential scanning calorimetry. The melt-spun Nd85Al15 alloy shows two-stage transformation processes as follows: amorphous+72 nm supersaturated bcc-Nd(AI) solid solution-7 nm omega-like phase-AlNd3+hexagonal Nd. The activation energies for the first and second transformation were found to be 100 kJ/mol and 188 kJ/mol, respectively. The formation mechanism of nanoscale omega-like phase is discussed.     

Nd(acac)3-Al(i-Bu)3催化邻苯二甲酸酐与环氧氯丙烷交替共聚

研究了Ｎｄ（ａｃａｃ）３－Ａｌ（ｉ－Ｂｕ）３催化剂催化邻苯二甲酸酐和环氧氯丙烷交替共聚合。考察了共聚反应的聚合特征,用红外光谱,核磁共振表征了共聚物结构。共聚反应动力学研究表明以频与单体浓度呈一级关系,与催化剂浓度呈一级关系,表观活化能力为１１２．０ｋｊ／ｍｏｌ。     

Al—Fe—V—Si（Nd）合金纳米晶粉末的制备及相转变的研究

利用机械合金化方法制备Al-Fe-V-Si(Nd)合金粉末,球磨状态下得到合金粉末由铝固溶体组成,经适当的热处理后,得到α-A112(Fe,V)2Si粒子弥散分布的合金末,加入稀土后,合金粉末的组织得到细化,并出现非晶化的趋势。利用DNMA方法可以直接得到具有α－Al13(Fe,V)3Si粒子弥散分布的合金粉末,并观察到α－Al13(Fe,V)3Si 转变为准晶的现象,从而证实了准晶相与αAl13(Fe,V)3Si之间的强烈关联性。     

Nd（naph）3—Al（i—Bu）3催化MAn与PO共聚合机理初探

用核磁共振，红外光谱，紫外光谱研究了稀土配位催化剂Ｎｄ（ｎａｐｈ）３－Ａｌ（ｉ－Ｂｕ）３催化马为酸酐（ＭＡｎ）与环氧丙烷（ＰＯ）开环交替聚反应机理。     

钕掺杂Ti／TiO2电极的制备并用于油田废水的降解实验研究

以Ti（OBu）4、二乙醇胺、C2H3OH、Nd（NO3）,为前驱体,制备稀土（Nd）掺杂TiO22溶胶,以钛电极为基体,用溶胶-凝胶法制备稀土（Nd）掺杂TiO2电极,优化了制备改性研O2电极的稀土掺杂量、热处理温度及热处理时间。以油田废水为目标有机物,借助于COD去除情况分析电极的电催化氧化能力;分析了电极结构与电催化特性之间的关系。采用SEM、EDX和XRD分析了制备电极的表面形貌、元素组成、晶体结构。掺杂Nd后电极的表面凹凸感变小,表面更为平滑、致密,几乎没有裂缝,这种均匀一致的高密度小碎片结构可能具有较大的表面粗糙度和比表面积,有利于催化反应。TiO2电极的晶体结构主要为锐钛矿型。稀土的掺入使得晶相所对应的衍射峰强度变弱且峰形宽化,这说明适量Nd的掺杂使涂层表面TiO2晶粒细化了。结果表明,掺杂Nd元素的电极,掺杂比（质量比）为Ti：Nd=100：1、热处理温度为540℃、热处理时间为60min时电极催化性能最好,此电极对目标有机物CODCr去除率达到81.6％,而不掺杂稀土元素的Ti／TiO2电极为阳极时COD-Cr去除率在同样时间内仅为67．7％,说明稀土的掺杂有利于电极催化性能的提高。     

凝胶燃烧法合成Nd：YAG纳米陶瓷粉体

凝胶燃烧法具有合成温度低、所得粉体分散性好等优点。以金属硝酸盐为原料,采用凝胶燃烧法合成出多晶Nd：YAG陶瓷粉体。对四种不同的燃烧助剂（尿素、氨基乙酸、乙二醇、柠檬酸）制备的粉体的形貌和分散状况进行了比较,并对其原因进行了分析。借助于TG—DTA、XRD、SEM等表征手段,重点对筛选出的柠檬酸作为燃烧助剂时所得粉体的相组成和微观结构进行了研究。结果表明：前驱体在850℃煅烧2h直接生成Nd：YAG,平均粒径约为40nm,煅烧过程中没有其它中间相生成。随着煅烧温度的升高,粉体平均粒径逐渐变大,1000℃时煅烧所得粉体的平均粒径约为60nm。     

掺Nd3+激光材料的研究进展

介绍了掺Nd3+激光离子晶体、陶瓷、玻璃和微晶玻璃材料的研究现状,比较了各种掺Nd3+激光材料的性能,分析了不同的掺Nd3+激光材料的各自用途,评述了有代表性的掺Nd3+激光材料的光谱和激光特性,讨论了掺Nd3+激光材料研究和应用方面的发展趋势.