共沉淀法制备稀土石榴石Ln3Al5O12(Ln=Y, Ce, Yb)

以Y2O3、Yb2O3、Al(NO3)3.9H2O和Ce(NO3)3.6H2O为原料,NH4HCO3、NH3.H2O做复合沉淀剂,用共沉淀法制备纳米稀土石榴石Ln3Al5O12(LnAG,Ln=Y,Ce,Yb)粉体。用TG/DTA、XRD、SEM、TEM等手段对LnAG前驱体及煅烧后的粉体进行表征。结果表明,用上述方法在1 000℃煅烧3h可得到分散性好、形状规则且粒径为50nm左右的Y3Al5O12、Yb3Al5O12、Y2.9Ce0.1Al5O12石榴石粉体,但不能得到Ce3Al5O12石榴石,合成石榴石粉体的最佳煅烧温度为1 050℃以上。     

Ti-6.25Mo-xNb合金相稳定性及弹性性质的第一性原理研究

采用密度泛函理论的第一性原理赝势平面波法和超晶胞方法对β结构的Ti-6.25Mo-xNb(x=0,6.25,18.75,25,37.5;％,原子分数)合金的结合能、电子结构以及弹性性质进行了理论计算,探究Nb含量对Ti-Mo-Nb合金相稳定性及弹性性质的影响,并对计算结果进行实验验证,结果表明:随着Nb含量的升高,Ti...     

Al?Zn?Mg?Cu?Zr?(Sc)合金搅拌摩擦焊接头组织和性能

利用光学显微镜、透射电子显微镜、显微硬度计和万能拉伸试验机等分析手段,表征了Al?Zn?Mg?Cu?Zr?(Sc)合金搅拌摩擦焊（FSW）接头的显微组织和性能,探究了Sc元素对改善超高强Al?Zn?Mg?Cu?Zr合金焊接性能的作用机制。结果表明:Al?Zn?Mg?Cu?Zr?(Sc)合金焊接接头具有相似的组织特征,焊核区为动态再结晶组织,由细小均匀的等轴晶组成,包含较高密度的位错线,大部分时效析出相回溶;热力影响区晶粒被拉长,位错密度更高,残留的时效析出相显著粗化;热影响区保留与母材相同的晶粒形态,大部分时效析出的η'相发生长大,少部分粗化成η相。添加质量分数0.17%的Sc,可以使合金FSW接头抗拉强度提升43 MPa,屈服强度提升23 MPa,断后伸长率改善2.3%,焊接系数达到74.1%。Al₃(Sc,Zr)二次析出相可以强烈抑制位错、亚晶界、晶界的移动,细化晶粒的同时保留大量的亚结构,且自身可发挥Orowan弥散强化作用。因此,可通过细晶强化、亚结构强化和弥散强化三种方式显著提高合金FSW接头的力学性能。      

Al-Fe-Si合金基体及强化相Al12(Fe,X)3Si价电子结构分析

基于EET理论,计算了Al-Fe-Si合金基体与强化相Al12Fe3Si,Al12(Fe,X)3Si的价电子结构,探讨了价电子结构与合金强化、合金相稳定性的关系及合金元素X对强化相稳定性的影响.结果表明:与基体α-Al相比,强化相Al12Fe3Si,Al12(Fe,X)3Si的n(A)值分别增强了248%,208%～231%,位错运动阻力分别增大2.48倍和2.08～2.31倍,从合金相价电子结构参数n(A)看,溶质原子固溶强化作用弱于析出相的强化作用;合金元素V,Cr,W,Mo,Mn的加入改变了Al12FeSi的价电子结构,使其原子状态组数σ(N)增加了2个数量级,使合金相的稳定性增强,进而延缓了粗化速度;V,Cr,W,Mo,Mn对Al12Fe3Si相稳定性影响的强弱顺序为Cr(Mn)→W(Mo)→V.     

B/Al掺杂ZnS电子结构的第一性原理研究

用第一性原理的赝势方法,计算了B和Al掺杂ZnS的电子结构差异.根据计算,掺杂时B原子p态在导带底附近形成高度局域态,而Al原子p态则较为离域;B和Al原子的s态均具有较好的离域性.以上结果表明,从获得n型导电性的角度而言,Al掺杂优于B掺杂.     

Yb3+与氨基三乙酸配合物合成及结构研究(Ⅱ)——八配位K3[Yb(nta)2]·5H2O配合物合成和结构测定

详细报道了Yb3+离子与氨基三乙酸(nta)配体形成配合物的合成及结构测定.通过单晶X射线四圆衍射仪和元素分析的测定,确定了配合物的结构是以Yb3+离子为中心的八配位四方反棱柱体结构,组成为K3[Yb(nta)2]*5H2O.     

Yb3+与氨基三乙酸配合物合成及结构研究(Ⅱ)——八配位K3[Yb(nta)2]·5H2O配合物合成和结构测定

详细报道了 Yb3+ 离子与氨基三乙酸 (nta)配体形成配合物的合成及结构测定。通过单晶 X射线四圆衍射仪和元素分析的测定 ,确定了配合物的结构是以 Yb3+ 离子为中心的八配位四方反棱柱体结构 ,组成为 K3[Yb(nta) 2 ]· 5 H2 O。     

2099铝锂合金均匀化退火的微观组织及Al3Zr析出分析

研究2099铝锂合金铸态及均匀化处理后的微观组织和成分分布以及该合金最佳均匀化处理状态时Al3Zr的析出情况。结果表明:2099铝锂合金铸态的微观组织存在严重的枝晶偏析,很多低熔点共晶相分布在晶界,合金中Cu和Mg元素在晶界分布不均匀;经过一系列不同温度和时间的均匀化处理后,2099铝锂合金铸态微观组织中的非平衡相逐渐溶解,各元素分布趋于均匀;2099铝锂合金的过烧温度为515℃,最佳的均匀化制度为505℃/24 h;经该制度均匀化处理后,Al2CuMg、Al2CuLi和AlLi相大部分回溶进α(Al)基体中,通过透射电镜可观察到Al3Zr析出相以及α(Al)基体的超点阵结构;并且该均匀化制度与均匀化动力学方程得到的结论基本一致。     

板钛矿相TiO2电子结构和光学性质的第一性原理研究

采用基于密度泛函理论(DFT)框架下广义梯度近似平面波超软赝势法,计算了板钛矿相TiO2的电子结构、态密度、电荷密度和光学性质.计算结果表明板钛矿相TiO2为直接带隙氧化物,禁带宽度为2.36 eV;计算并分析了板钛矿相TiO2的复介电常数、复折射率、光电导谱、吸收系数、反射率和损失函数,计算得到其静态介电常数为(100)、(010)和(001),方向分别为4.12、3.37和3.45,折射率分别为2.03、1.83和1.89;通过对比发现,由于板钛矿相TiO2晶体结构的对称性,在(100)、(010)和(001)方向上具有明显的光学各向异性,为板钛矿相TiO2的应用提供了理论参考数据.     

Al_3Sc的FFC法制备和第一性原理计算研究

采用熔盐电脱氧法(FFC)制备Al3Sc,并应用以密度泛函理论为基础的平面波赝势方法,利用第一性原理的CASTEP软件包计算了Al3Sc的晶体结构和电子结构.结果表明:物质的量比为3∶1的Al2O3和Sc2O3混合阴极片,在700℃、3.2 V电解电压下,经20 h电解后完全形成Al3Sc.计算了Al3Sc的晶格常数a=0.411 nm,与XRD检测结果符合.     

C掺杂Mg(B1-xCx)2的电子结构和弹性性质的第一性原理研究

利用基于密度泛函理论(Density functional theory,DFT)的广义梯度近似(Generalized gradient approximation,GGA)研究C掺杂Mg(B(1-x)Cx)2晶体的电子结构和弹性性质.计算所得晶格参数和平衡态体积与实验结果符合较好.能带结构和态密度的研究结果表明,随...     

Si(001)面弛豫表面构型与电子结构的第一性原理

采用基于第一性原理的密度泛函方法对Si(001)表面进行理论研究,通过几何优化得到Si(001)表面的稳定结构.在结构优化的基础上,针对该表面研究表面能和原子弛豫与模型中原子层数和真空层厚度的关系.研究结果表明:模型中原子层数和真空层厚度对表面的表面能和原子构型有较大影响.当原子层数为8层,真空层厚度为1 nm时,表面能与原子弛豫程度趋于稳定;与理想晶格相比,表面弛豫导致表面层的电子结构和键合特性发生很大变化.弛豫后,体系能量降为最低,结构趋于更加稳定.     

pH值对Al(OH)3和Y(OH)3共沉淀包覆SiC颗粒的影响

利用化学共沉淀方法制备了SiC/(Al(OH3) Y(OH)3)陶瓷复合粉体。研究了pH值对SiC/(Al(OH)3 Y(OH)3)复合粉体的ξ电位和分散性的影响,以及pH值对Al(OH)3和Y（OH）3在SiC表面包覆性的影响。结果表明,当溶液的pH=9时,SiC/(Al(OH)3 Y(OH)3)复合粒子表面的ξ电位值较高,复合粉体的分散性和包覆效果也较好。     

Cr、Mn掺杂锐钛矿相TiO2的第一性原理研究

采用基于密度泛函理论的平面波超软赝势的方法,研究了纯锐钛矿相TiO2、Cr、Mn单掺杂TiO2的能带结构、电荷布居、态密度和光学性质.对电子性质分析发现:Mn掺杂引起杂质能带位于禁带中央,杂质能带最高点与导带相距大约0.6 eV,而最低点与价带相距大约0.65 eV,其中杂质能带主要由O原子的2p轨道和Mn原子的3d轨道杂化形成;Cr掺杂引起杂质能带位于导带底附近,杂质能带最高点与导带相距大约0.1 eV,而最低点与价带相距大约1.3 eV,其中杂质能带主要由O原子的2p轨道和Cr原子的3d轨道杂化形成,由于杂质能级的出现,使锐钛矿TiO2的禁带宽度变小.对光学性质分析发现:Cr、Mn单掺杂会使锐钛矿TiO2光学吸收带边红移,可见光区的光吸收系数明显增大,在低能区出现了新的吸收峰,Cr掺杂吸收峰对应能量为1.92 eV,Mn掺杂吸收峰对应能量为1.82 eV,与实验结果相符.     

w(MgO)和w(Al2O3)对混合炉料软熔性能的影响

 改善高w（Al2O3）矿石冶炼的常用方法是增加烧结矿w（MgO）,则高碱度烧结矿中w（MgO）和w（Al2O3）均升高且w（MgO）/w（Al2O3）改变。为降低冶炼成本,需合理调控高炉综合炉料的w（MgO）和w（Al2O3）。以现场烧结矿和天然块矿为试验原料,考察了烧结矿中w（MgO）和w（Al2O3）均增加的条件下混合炉料软熔性能的变化规律,结合相图和X射线衍射分析w（MgO）和w（Al2O3）的影响机制。结果表明,随着烧结矿中w（MgO）和w（Al2O3）增加,混合炉料软化特征温度降低;渣相熔化温度和黏度下降引起混合炉料的熔化特征温度降低,添加MgO能改善高Al2O3炉料的软熔性能,达到适宜的 w（MgO）/w（Al2O3）即可。     

(Mo,Zr,Ti)_xO_y粒子对旋锻Mo-Ti-Zr合金性能和组织的影响

以Mo粉、Ti粉、Zr粉为原料,采用冷等静压和1920℃高温烧结工艺制备直径28mm的Mo．0．55％Ti-0．1％Zr（数据为质量分数）合金棒,将合金棒进行旋锻形变强化处理后,再用LJ-3000A型拉伸试验机及JSM-5600LV型扫描电镜等研究第二相氧化物颗粒（Mo,Zr,Ti）xOy对旋锻合金棒抗拉强度和显微组织的影响．研究结果表明：对烧结态钼合金进行旋锻处理可提高钼合金抗拉强度,在1250℃旋锻断面收缩率达到33％时,钼合金棒外围比心部密度高而拉伸强度低。（Mo,Zr,Ti）xOy粒子对Mo-Ti-Zr合金具有强化作用,但易于弱化钼晶粒界面而产生断裂并促进再结晶,使钼晶粒发生长大。     

Y3Al5O12掺杂对YSZ热障涂层微观结构和高温相稳定性的影响

本文采用大气等离子喷涂技术制备了不同Y3Al5O12含量的YSZ@Y3Al5O12/NiCrAlY热障涂层,研究了Y3Al5O12对YSZ@Y3Al5O12热障涂层的微观组织结构和高温相稳定性的影响.结果表明:等离子喷涂YSZ@Y3Al5O12涂层呈典型的层状结构,Y3Al5O12和YSZ交替沉积.随着Y3Al5O12...     

反钙钛矿结构InNNi_3的电子结构、弹性性质和化学键结合的第一性原理研究

利用密度泛函理论(density funclional theory,DFT)的局域密度近似(localized density approximatin,LDA)和广义梯度近似(general gradient approximatin,GGA)研究反钙钛矿结构氮化物InNNi3晶体的电子结构、弹性性质和化学键结合特点。结果表明计算的晶格参数和平衡态体积与文献报道结果符合较好。能带结构的计算结果说明InNNi3具有金属性质,态密度和分态密度计算结果显示费米能级附近的态密度主要来自Ni-3d态的贡献。由VOIGT、REUSS和HILL’s(VRH)近似从计算得到的单晶弹性常数推导出多晶弹性模量,结果表明InNNi3为延性化合物。原子布居分析显示In、N原子间有较多的电荷转移,成键布居分析表明该氮化物为离子?共价混合键型化合物,即InNNi3是1种具有金属性的、共价一离子混合型的延性化合物。     

合金成分对高温Sm(Co,Fe,Cu,Zr)z磁性能与显微组织的影响

用粉末冶金法制备了6种Sm(CobalFe0.1CuyZr0.04)z烧结磁体,每种成分磁体都进行了热处理工艺优化实验;并对合金成分对磁体的显微组织及磁性能的影响进行了研究.结果表明z值较小的磁体有较多的15相,室温的Br、Hα与(BH)max都较低些,但方形度(K)较好,因此适当减小z值有利于提高高温磁性能;Cu含量的增加使15相的畴壁能(γ5)减少,217相与15相的畴壁能差(△γ)增加,从而使矫顽力增加,但Cu含量太高,如果不同时增加Sm含量,将导致Br与(BH)max急剧下降;z值较低,同时Cu含量又较高的Sm(CobalFe0.1-Cu0.16Zr0.04)6.7磁体具有最佳室温磁性能与方形度.     

合金成分对高温Sm(Co,Fe,Cu,Zr)z磁性能与显微组织的影响

用粉末冶金法制备了6种Sm(CobalFe0.1CuyZr0.04)z烧结磁体,每种成分磁体都进行了热处理工艺优化实验;并对合金成分对磁体的显微组织及磁性能的影响进行了研究。结果表明:z值较小的磁体有较多的1∶5相,室温的Br、Hci与(BH)max都较低些,但方形度(K)较好,因此适当减小z值有利于提高高温磁性能;Cu含量的增加使1∶5相的畴壁能(1γ∶5)减少,2∶17相与1∶5相的畴壁能差(Δγ)增加,从而使矫顽力增加,但Cu含量太高,如果不同时增加Sm含量,将导致Br与(BH)max急剧下降;z值较低,同时Cu含量又较高的Sm(CobalFe0.1-Cu0.16Zr0.04)6.7磁体具有最佳室温磁性能与方形度。