Ti3Sn和Ti3Sn—Nb的电子结构与力学行为

用离散变分Ｘα原子簇方法计算了Ｔｉ３Ｓｎ及加入Ｎｂ后的电子结构，键级（Ｂｏ）和态密度（ＤＯＳ）的分析结果表明：Ｔｉ３Ｓｎ中Ｔｉ－Ｓｎ间相互作用主要是Ｓｎ的Ｓｐ轨道与Ｔｉ的３ｄ，４ｓ，４ｐ轨道的作用，由于在Ｔｉ－Ｓｎ相互作用中ｐ－ｐ作用较强，导致Ｔ１ｅＳｎ的脆性较强，对面和柱面的键级分析结果表明：基面滑移时须破坏较多的近邻Ｔｉ－Ｓｎ键，滑移时需较大的剪切应力，柱面滑移改变的Ｔｉ－Ｓｎ键较少，容易滑移     

Ti-Sn体系合金稳定性及其电子结构的研究

基于第一性原理赝势平面波方法研究了具有不同结构类型的Ti-Sn体系中间相合金的基态性质,包括优化后的形成能、结合能、电荷密度和态密度等.计算结果表明,Ti-Sn体系合金的稳定性随Ti含量的增加而提高,但Ti6Sn5和Ti5Sn3的合金化能力比Ti3Sn、Ti2Sn、Ti2Sn3强得多.Ti-Sn体系合金的态密度显示了成键电子主要由Ti元素的3p、3d轨道电子和Sn元素的5p轨道电子贡献.Ti-Sn体系合金稳定性的差异主要是由于Fermi能级附近低能量区域的单位原子成键电子数不同造成的.     

Ti_3Al金属间化合物的熔盐热腐蚀

采用电化学方法并结合扫描电镜、X 射线衍射、电子探针和能谱等物相分析技术研究了 Ti_3Al 金属间化合物在800℃熔融 NaCl-(Na,K)_2SO_4体系中的腐蚀行为。结果表明,Ti_3Al 合金耐熔盐腐蚀性能远低于 Ni 基 IN738合金。腐蚀时在合金表面形成外层为 TiO_2;内层为富 Nb 的Nb_2O_5,Al_2O_3,TiO_2的混合层和中间层为富 Al 的 TiO_2,Al_2O_3混合层的多层腐蚀层结构。Ti 快速向外扩散和氧向内扩散使合金表面腐蚀产物层迅速增厚。腐蚀产物内层的富 Nb 氧化物破坏了膜层与合金基体的粘附性。     

Ti3SnC2电子结构的第一性原理研究

采用密度泛函数理论框架下的第一性原理研究了Ti3SnC2的电子结构,利用GGA-PW91基组对Ti3SnC2晶体结构进行了优化,并计算了Ti3SnC2的能带结构、总态密度和各原子的分态密度.对能带和总态密度的计算结果表明,Ti3SnC2在费米能级处电子态密度较高,材料表现出较强的金属性,同时材料的导电性为各向异性.Ti3SnC2各原子的分态密度图的计算结果表明,其导电性主要由Ti2的3d电子决定,Ti1的3d态电子、Sn的5p态电子和C的2p态电子也有少量贡献.决定材料电学性质的主要是Ti的3d、Sn的5p和C的2p态电子的p-d电子轨道杂化,而p-d电子轨道杂化成键则使材料具有比较稳定的结构.     

Ti_3X相析出的电子浓度规律

在过去工作的基础上,进一步研究了 Ti-Al-Ge,Ti-Al-In,Ti-Al-Hf 及了 Ti-Al-Ta 四个三元系中 Ti_3X 相析出的电子浓度规律。实验结果表明,在含 Ge,In,Hf 及 Ta 的 Ti-Al 固溶体中,Ti_3X 相的形成仍遵循电子浓度规律,其特征电子浓度(?)=ΣNf_i=2.12。参与合金化的价电子是由合金元素的电子结构决定的,对于非过渡元素 In,Ge 的价电子数为 s+p 电子,即 N_(In)=3(s~2p~1),N_(Ge)e=4(s~2p~2),而过渡族元素 Hf 及 Ta 的价电子数是2,即 N_(Hf)=N_(Ta)=2。     

Ti_3Al+11Nb合金的氧化及Nb的作用

用光学金相、扫描电镜、X射线衍射仪、电子探针等方法对Ti3Al+11Nb合金经高温氧化后的表面状况、断口形貌、显微组织、氧化层结构、元素在氧化层中的分布等氧化特征进行分析,并讨论了Nb对该合金抗氧化性能的影响。     

溶胶凝胶制备Bi_4Ti_3O_(12)铁电薄膜及性能研究

研究了sol-gel法制备Bi_4Ti_3O_(12)铁电薄膜和该薄膜的电学性质、光学性质,以及Bi_4Ti_3O_(12)晶体的热力学唯象理论。主要内容如下:①以正丁醇钛和硝酸铋为原料,合成了稳定均匀的Bi-Ti溶胶和凝胶。研究了乙醇胺的催化作用机理和前驱体溶液的水解、聚合反应机理。发现乙醇胺与Bi~(3+)离子的络合反应阻止Bi离子的水解。研究了干凝胶的晶化过程,发现干凝胶在晶化过程中有三个中间相存在。②分别在Pt/Ti/Si、Si、Y-ZrO_2、SrTiO_3(100)和石英玻璃基片上生长出c轴取向的Bi_4Ti_3O_(12)薄膜。薄膜的取向程度受到衬底表面结构和Bi_4Ti_3O_(12)晶体的晶面能的制约。前驱体溶液的酸碱度对薄膜的结晶性有较大影响。③研究了Bi_4Ti_3O_(12)/n-Si薄膜的C—V特性,从理论上分别推导出理想的和有载流子注入的MFS结构的C—V曲线的回滞方向。④研究了c轴取向Bi_4Ti_3O_(12)纳米薄膜的光学吸收性能和量子尺寸效应引起的光能隙漂移现象。薄膜的能隙宽度强烈依赖于薄膜的晶粒大小。⑤用Landau-Ginsburg-Devonshire形式系统地研究了在应力条件下Bi_4Ti_3O_(12)的铁电性质、介电性质和压电性质,以及在应力诱导下的Bi_4Ti_3O_(12)居里温度的漂移现象。     

自蔓延高温合成Ti2SnC粉体及反应机理的研究

采用自蔓延高温合成技术制备了Ti_2SnC粉体材料,利用XRD、SEM、EDS、TEM及DTA等分析手段对其形貌结构进行表征,在室温条件下其晶格参数a和c分别为3.186和13.630。分析了Ti2SnC的形成机制。在Ti-Sn-C反应体系中,Sn在232℃时熔化为液态,随着温度的升高,钛包裹在碳的外面形成钛碳层,继续加热Ti和Sn反应生成Ti-Sn金属间化合物TixSny,如Ti_6Sn_5和Ti_5Sn_3,在800℃左右钛碳层形成了TiC,在1100℃左右TiC与TixSny发生反应生成类盘状的Ti_2SnC。     

Ti_(3)AlN/ZrYN纳米多层膜力学性能、抗氧化及疏水性能EICSCD

利用物理气相沉积(PVD)技术交替沉积Ti_(3)AlN和ZrYN纳米层,制备一系列具有不同ZrYN纳米层厚度(l)的Ti_(3)AlN/ZrYN纳米多层膜,并通过XRD,SEM,纳米压痕仪,显微硬度计及接触角测量仪等研究不同l对Ti_(3)AlN/ZrYN纳米多层膜力学、抗氧化以及疏水性能的影响。结果表明:当Ti_(3)AlN和ZrYN纳米层厚度分别为10 nm和1 nm时,纳米多层膜具有高硬度(H=26.8 GPa)和优异的断裂韧度(Kf=4.21 MPa∙m^(1/2))。硬度和断裂韧度的提高可能是因为,当l较小时,纳米层间形成良好的c-Ti_(3)AlN/c-ZrYN共格外延结构,可以有效阻碍位错的产生和滑移。高密度的异质界面可使微裂纹发生连续偏转,有效延长裂纹扩散路径的同时消耗裂纹传播能量,从而提高断裂韧度。同时,较小的l也易于获得优异的抗氧化性能,l较小时Ti_(3)AlN纳米层占主导地位,Al倾向于在表面形成致密的Al_(2)O_(3)层,阻碍氧气向薄膜内部扩散。此外,Ti_(3)AlN/ZrYN纳米多层膜表面形成的结瘤缺陷增加表面粗糙度,使得薄膜的疏水性能得到提高,从而使其在潮湿环境中不易快速发生腐蚀。     

稀土Nd在Ti合金中的存在形态及其对Ti_3X相析出的影响

用透射电镜,X 射线衍射技术研究了 Ti-Al-Nd 合金中稀土 Nd 的存在形态及其对 Ti_3X 析出的影响。结果表明,Nd 主要以脱氧产物 Nd_2O_3的颗粒弥散分布于基体中,颗粒尺寸约为100-200nm,Nd_2O_3为 bcc 结构。稀土 Nd 对合金的强化作用主要是 Nd_2O_3颗粒与位错作用引起的强化及 Nd_2O_3周围形成的位错亚结构的强化。Nd 对 Ti_3X 相析出有较好的抑制作用,其机理是稀土 Nd 的脱氧反应促使基体中氧的贫化,从而降低了合金的平均电子浓度所致。     

Ti3Al基合金疲劳变形显微组织的透射电镜研究

本文利用透射电子显微术研究了Ｔｉ３Ａｌ基合金轴向疲劳试样的变形组织，重点分析了初生ａ２晶粒的变形协调机制。研究表明，初生ａ２晶粒内的＜１１２０＞ａ型位错塞积可形成亚晶界，亚晶的形成和发展是产生和协调晶粒和晶界变形的重要机制；晶内ａ型位错反应可形成六角位错网络；在β转变组织中，形变孪晶也是协调应变的一种形式。     

Kinetics of Oxidation Resistance of the Ti_3Al-base Intermetallic Alloys

1.IntroductionThe research of the TD1 and TD2 al-loys based on intermetallic compound Ti_3Al,which possesses high temperature capabilityfrom 650 to 700℃ was conducted.However,the limitation used at high temperature isimposed by oxidation and degradation ofcreep strength,and relatively little know-     

Phase Transformation and Deformation Mechanism of Ti_3Al-base Alloy

The phase transformation and deformationmechanism of the alloy based on composition Ti_3Alwith addition of Nb,V,Mo have been studied by useof transmission electron microscopy (TEM).It hasbeen shown that the orientation relationship ofα_2 phase transformed from β phase is:(0001)α_2//(l10)β,[1210]α_2//[111]β.The present dislocationslip systems in α_2 phase are (1100)[0001] and(1100)<1120>.There also exist α_2 twins whichhave new twin relationship and the twin plane is(2021).     

TiAl涂层对Ti_3Al合金腐蚀行为的影响

利用磁控溅射的方法在Ti_3Al合金上溅射Ti-48Al-8Cr-2Ag (原子分数/%)涂层,研究涂层对Ti_3Al合金熔盐热腐蚀和电化学腐蚀行为的影响.同时通过TEM,SEM,EDX,电化学工作站对合金的腐蚀进行研究,并对腐蚀机理进行探讨.结果表明:在熔盐热腐蚀中,涂层对基体具有很好的防护作用,这主要是因为Ti_3Al合金表面发生了大面积的脱落,而涂层试样表面腐蚀膜结合牢固.经过电化学腐蚀研究,涂层试样表面发生明显的分级钝化现象,表明涂层在Na2SO4+K2SO4溶液中具有很好的钝化性能,显示了很好的抗电化学腐蚀性能.     

气体雾化Ti3Al基合金的颗粒特征与结晶形貌

研究了气体雾化Ｔｉ－２５Ａｌ－１０Ｎｂ－３Ｖ－１Ｍｏ（ａ．％）合金的粉末颗粒特征及快速凝固组织。雾化气体压力大于８ＭＰａ时，Ｔｉ３Ａｌ基合金粉末颗粒圆整，颗粒质量分数与其直径间存在对数正态关系。颗粒表面具有明显的合金结晶特征。其凝固组织具有清晰的二次枝晶，依照冷却速度与二次枝晶间距的关系，得到合金的冷却速度为１０＾３－１０＾５Ｋ／ｓ。     

氢处理对Ti3Al金属间化合物组织和性能的影响

对一种Ｔｉ３Ａｌ基合金（Ｔｉ－２４Ａｌ－１４Ｎｂ－３Ｖ－０．５ＭＯｒ（％）进行了氢处理，研究了合金的吸氢行为和组织变化，并对未渗氢和渗氢的试样进行了高温压缩试验，结果表明，合金的吸氢量在８００℃达到峰值，渗氢使合金中的Ｏ相体积分数下降，并可显著降低热压压缩变形的流变应力。     

Superplasticity and Diffusion Bonding of Ti_3AI Intermetallic Compounds

The superplasticity of Ti_3Al intermetallic compounds has been investigated in this paper.TheTi-14Al-21Nb ternary alloy showed 477% elongation at the strain rate of 1.49×10~(-5) s~(-1) and950℃.The elongation of Ti-14Al-21 Nb-3Mo-1V quinary alloy approached to 573% at the strainrate of 4.52×10~(-5) s~(-1) and the same temperature,and it was found that the elongation value in-creased to 1096.4%as temperature was raised up to 980℃ at the same strain rate.Ti_3Al base al-loys were bonded by diffusion bonding technology and good joints were created,the simulatedspecimens were performed by SPF/DB process.