WB的合成温度对其抛光质量影响的研究

过渡金属硼化物一直被科研工作者们认为是潜在的超硬材料.然而,由于过渡金属硼化物的扩散系数低,很难合成纯相块体材料,以至于不能获得其硬度.利用高温高压法是合成高质量过渡金属硼化物的一种有效的方法,然而利用高温高压法,有时合成的样品容易碎裂,不能对其抛光并进行硬度的测量.以WB为研究对象,利用高温高压法合成了纯相WB.通过控制合成温度分析合成温度对其抛光质量的影响.     

WC结构MoN性质的研究

过渡金属氮化物具有许多优良的物理化学性质且具有丰富的晶体结构。但纯相的过渡金属氮化物很难被合成。极大地限制了对其性质的探究。利用理论计算能够有效的预测材料的很多物理化学性质,给从事实验合成的工作者以指导。利用理论计算系统的研究了可能具有高硬度的WC结构的MoN。利用第一性原理计算了MoN的电子态密度、体弹模量、剪切模量、密立根电荷分布和电子局域函数。通过以上计算发现MoN中钼原子和氮原子之间的化学键表现出一定的共价性。此共价性化学键是使其具有较高硬度的重要因素。此外,MoN还表现出了良好的导电性。说明MoN可以作为多功能硬质材料应用在工业生产中。     

基于硼二十面体的高硬度B4C材料结构设计及基本物性研究

富硼材料常由难以压缩的硼二十面体结构单元构成,因此硬度较高,是研发新型硬质或超硬材料的重要候选体系.利用原子替换方法,从理论上设计一种基于硼二十面体结构单元的新型立方B4 C结构,这一新B4 C结构由B12二十面体通过C原子相连.利用基于密度泛函理论的第一性原理方法系统研究这一结构的原子成键、热学及动力学稳定性、电子性...     

基于第一性原理计算ReB_2的点阵动力学

为了研究新型超硬材料ReB2的低温超导特性,利用基于密度泛函理论平面波赝势法的第一性原理计算,研究了过渡金属化合物ReB2的点阵动力学性质,并分析了不同原子对电声耦合作用的贡献。计算结果表明,对于相同原子振动模式的频率,沿c方向振动的频率总是大于在a-b平面内振动的频率。轻原子B对电声耦合作用的贡献最大,而总的电声耦合作用较弱,说明ReB2是弱的电声耦合超导体。     

微波渗硼机理研究

利用渗硼介质吸收微波的特性成功地实现了钢铁表面渗硼层的制备，并与常规渗硼进行了比较，结果表明：微波场下渗层生长的硼原子来源于介质分解的硼原子及气态硼化物。渗层生长与常规渗层生长一样表现〈002〉晶向取向生长特征，微波渗硼的渗层生长速率比常规快，除温度效应外，还与微波提高硼原子活性加速硼原子在渗层的扩散有关。     

二硒化钼合成与应用的研究进展

过渡族金属二硫化物由于其特殊的结构和性能,已成为国内外研究的重点.二硒化钼性能优异,应用广泛,是过度族金属二硫化物中极具代表性的物质之一.综述了二硒化钼的结构、性质,从固相法、气相法、液相法三方面入手,评述了二硒化钼的制备现状,并对各种制备方法的优缺点进行了比较.另外对二硒化钼在材料改性、润滑剂添加剂和场效应晶体管等方面的应用作了详细的介绍,并展望了二硒化钼在光催化剂和太阳能电池领域的应用和发展.     

硼化物层的磨料磨损特性及磨损机理

通过对磨料磨损试验和磨损表面形貌以及磨屑的观察与分析，对硼化物层的磨料磨损特性及磨损机理进行了研究，结果表明，单相硼化物层的耐磨性双相硼化物层，磨损表面有犁沟和犁沟边缘部分区域的脆性剥落，ＦｅＢ上的脆性剥落比Ｆｅ２Ｂ严重呈锯齿状，且边缘有长裂纹伸入基体，剥落的磨屑呈块状，是典型的脆性断裂，磨损过程由磨料对硼化物的微切削以及硼化层的脆性剥落控制。     

大晶粒NiAl超塑性变形及其机理的研究

为解决本质脆性NiAl金属间化合物超塑性加工问题,研究了在高温条件下大晶粒度等原子比NiAl的超塑性变形行为及其机理.结果表明在1 000和1 100℃下,应变速率为1.67×10-4s-1～1.67×10-2s-1,该材料表现出超塑性行为.拉伸延伸率普遍超过200%,应变速率敏感性指数大于0.30.对拉伸试样的金相及TEM分析表明,在高温变形过程中,位错的运动包括滑移和攀移两种方式,超塑性是由动态回复及再结晶过程来实现的.     

硼化物层的磨料磨损特性及磨损机理

通过对磨料磨损试验和磨损表面形貌以及磨屑的观察与分析，对硼化物层的磨料磨损特性及磨损机理进行了研究．结果表明，单相硼化物层的耐磨性高于双相硼化物层．磨损表面有犁沟和犁沟边缘部分区域的脆性剥落．ＦｅＢ上的脆性剥落比Ｆｅ２Ｂ严重，呈锯齿状，且边缘有长裂纹伸入基体．剥落的磨屑呈块状，是典型的脆性断裂．磨损过程由磨料对硼化物的微切削以及硼化层的脆性剥落控制     

MCo12原子簇的电子结构和磁性性质研究

利用分离变分局域自旋密度泛函方法,对正二十面体MCo12原子簇的电子结构和磁性性质进行了研究,结果表明:原子簇的中心原子与表面原子之间具有键长收缩效应,其相互作用得到了加强;用Ti、V、Cr、Mn、Fe和Ni原子替代中心Co原子后,原子簇的稳定性得到了一定的提高;均呈现出金属特性和一定的磁性,价带宽度随着M原子原子序数的增加而逐渐变宽。该研究将为探索以过渡金属原子簇为基础合成新的特殊功能材料提供重要的理论依据。     

新型超硬正交BN同素异形体的第一性原理研究

应用第一性原理计算,提出一种具有正交结构的BN化合物(O-BN),空间群为Pbam.计算结果表明:O-BN具有较强的抗压缩性和较大的体弹模量(397.38 GPa),其理论硬度值可达到65.10 GPa.同时,与先前理论提出的BN同素异形体相比,O-BN的能量更为稳定.理想拉伸强度计算进一步表明O-BN是一种潜在的超硬材料.我们的研究结果为实验上合成BN化合物起到了重要的理论指导作用.     

赝势对金刚石声子结构影响的第一性原理研究

采用基于密度泛函理论的第一性原理方法研究了赝势对金刚石晶体声子谱的影响。研究结果表明:采用不同的赝势,晶格常数、声子谱频率均有差别,且频率越高,差别越大。表明计算材料的与声子谱相关的硬度以及热导等性质时,要选择合适的赝势。     

A study of indentation scaling relationships of elastic-perfectly plastic solids with an inclusion near the conical indenter tip

Indentation hardness is found to be related to indentation depth when indentation test is applied on homogeneous materials under small indentation depth, which shows strong size effect in the indentation. While in contrast, indentation hardness has a very limited relationship with indentation depth when it is large, showing distinct scaling relationships between hardness and material properties. Previous studies on scaling relationships under deep indentation condition of elastic-perfectly plastic homogeneous materials have been carried out systematically by finite element analysis. In this paper, a heterogeneous material, particlereinforced matrix composite is detailed studied to investigate its scaling relationships under deep indentation with different particle positions and material properties by finite element analysis.     

基于超硬刀具材料的WEDM线切割加工研究

超硬刀具材料在机械装备制造业有着广泛的应用领域,超硬材料刀具的切割是超硬刀具制造过程中的一个难题,用电火花线切割方法分割各种不同形状的复合片材料是符合我国制造业现状的可选之法。本文从超硬刀具的主要品种及特点,超硬刀具材料的线切割加工主要方法,通过分析各种加工参数与工艺指标的相互关系,探讨了线切割机的超硬材料回转表面加工装置,对超硬刀具材料的WEDM线切割加工研究提出了独到的见解。     

原位VCP/Fe复合材料的焊接性研究

采用原位反应铸造法,制备了含有球状VCp／Fe基复合材料．对复合材料的可焊性进行了试验研究．结果表明,焊缝区组织均匀,球状VC弥散均匀,数量增多,颗粒变小,硬度较热影响区和母材有所降低,但影响不大,没有裂纹等焊接缺陷产生;热影响区的球状VC的大小和数量没有变化,其硬度也没有变化．说明该复合材料的可焊性较好,焊接后可以保证材料的硬度和使用性能．     

聚甲基丙烯酸氨基甲酯热固型透明材料的制备性能及形态结构的研究

以六次甲基二异氰酸酯与二缩三乙二醇及甲基丙烯酸羟乙酯反应合成了带有活性端基有甲基丙烯酸氨基甲酸酯，进而与甲基丙烯酸甲酯进行共聚合反应，制备了一种新型的热固型透明材料．研究了材料的透光率、表面硬度、抗冲强度、线性热膨胀系数以及热转变温度等性能，并用透射电子显微镜观察了材料的微观形态结构．着重分析了材料的组成对其性能的影响．     

超声珩磨油石修整技术研究(1)

通过对超声珩磨油石专用工装的设计、制造及修整参数试验,给出了磨削工程陶瓷等超硬材料时超声珩磨油石修整的工艺规范．同时,借助电镜和表面轮廓仪考察了不同参数下超声珩磨油石的修整地貌及磨削表面形貌．研究表明：用磨削法修整结合剂密实型超声油石,其磨粒突出高度据不同修整参数可以满足超硬材料加工的不同要求,所设计的专用工装简单易行．     

超声珩磨油石修整技术研究(1)

通过对超声珩磨油石专用工装的设计、制造及修整参数试验,给出了磨削工程陶瓷等超硬材料时超声珩磨油石修整的工艺规范.同时,借助电镜和表面轮廓仪考察了不同参数下超声珩磨油石的修整地貌及磨削表面形貌.研究表明:用磨削法修整结合剂密实型超声油石,其磨粒突出高度据不同修整参数可以满足超硬材料加工的不同要求,所设计的专用工装简单易行.