Y-Al化合物对铝合金性能影响的价电子理论分析

Y是稀土铝合金中常用的添加元素,Y和Al可以形成五种不同的化合物,Y-Al化合物对稀土铝合金的性能有重要的影响.基于固体与分子经验电子理论(EET)和键距差方法(BLD),计算了五种Y-Al化合物的价电子结构和化学键键能,从价电子结构层次探讨了五种Y-Al化合物对稀土铝合金强度、塑性和高温稳定性的影响.计算结果表明,五种Y-Al化合物对铝合金的室温强度都有较好的增强作用;YAl3的塑性最好但稳定性极差;Y3Al2和Y2Al的脆性高,对铝合金的塑、韧性有严重的削弱;YAl2的强度和塑性居中,但稳定性最强,熔点高,对铝合金的室温强度、高温稳定性和高温强度都有显著的贡献.因此,在稀土铝合金的制备中,应促进YAl2相的生成.     

Ni2 MnGa合金的价电子结构研究

用“固体与分子经验电子理论”研究了Ni2MnGa合金的价电子结构，研究结果表明，在Ni2MnGa中，Ni的杂化状态为A'种杂化第2阶；Mn的杂化状态为B种杂化第9阶，Ga为A种第9阶杂化。Ni的原子磁矩计算值为3.8666μB十分接近。最强的共价键是Ni-Mn键，其上的共价电子对数为0．577，其次为Ni-Ga键，其价电子对数为0．542，其它键上的共价电子对数小于0．2。     

Ni掺杂CdS电子结构和光学性质的第一性原理计算

采用基于密度泛函理论框架下的第一性原理计算方法,对纤锌矿结构CdS和CdS∶Ni几何结构、能带结构、电子态密度和光学性质进行了系统的研究。计算结果表明,Ni原子掺入CdS后晶格常量均减小,晶格发生局部畸变;Ni的掺杂在费米面附近引入杂质能级,极大地提高了CdS系统的导电性。光学性质的计算结果显示,掺杂导致在可见光区域出现了强度微弱的新吸收峰。所有结果表明,Ni掺杂CdS体系是极具潜力的透明导电材料。     

微合金钢价电子结构与力学性能关联的计算分析

基于EET理论(固体与分子经验电子理论),以经淬火-分配-回火(Q-P-T)工艺热处理的微合金钢为研究对象,计算了其主要组成晶胞的价电子结构,提出表征微合金钢宏观力学性能的新参量:等效共价电子密度和键能统计值,并给出了准确定义及实验验证,从原子成键角度建立微合金钢各组成晶胞价电子结构相关参数与其强塑性的本质关联.研究表明:微合金钢中马氏体组元为硬脆相,对微合金钢力学性能主要起强化作用;奥氏体组元为塑软相,对微合金钢力学性能主要起韧化作用,而微合金钢表现出的宏观力学性能是其各组元晶胞的价电子结构参数与晶胞含量共同决定的结果.等效共价电子密度是其强度的表征,等效共价电子密度越大,微合金钢强度越大;而键能统计值是其塑性的表征,键能统计值越大,微合金钢塑性越大.     

固溶体的价电子结构与固溶强化

为在价电子结构层次研究代位固溶体与间隙固溶体强化差异的本质,建立了代位固溶体含溶质晶胞点阵常数的计算公式,以余(瑞璜)氏固体与分子经验电子理论为基础,按BLD(键距差分析方法)分析方法计算了代位固溶体含溶质晶胞的价电子结构.结果表明:代位固溶体中含溶质原子晶胞的nA值与不含溶质原子晶胞的nA值相差无几,而间隙固溶体中含溶质原子晶胞的nA值远高于不含溶质原子晶胞的nA值.这-信息从价电子结构的角度深刻揭示了两种固溶体强化程度存有严重差异的本质,从而把固溶体强化的机制追溯到固溶体的价电子结构.     

La掺杂对CdS薄膜性能的影响

采用化学水浴法在玻璃衬底上制备了纯CdS薄膜和稀土La掺杂的CdS薄膜,在氮气气氛中对薄膜进行热处理.结果表明,未掺杂样品为立方闪锌矿CdS,La掺杂后衍射强峰仍为立方闪锌矿(111)晶向,但出现了微弱的六方纤锌矿结构,而且增强了短波光和近红外光的透过率,禁带宽度明显减小,同时La的掺入促进S元素百分含量的增加,使Cd/S更接近化学计量比.     

高压强下GaN的结构相变及电子结构的第一性原理研究

基于密度泛函理论的平面波赝势方法,选择广义梯度近似(GGA)下的PBE算法-关联泛函对GaN晶体结构、能带结构以及电子态密度随压强的变化进行了研究,并计算出GaN材料的相变点压强值。研究结果表明:随着压强增加,常见的纤锌矿与闪锌矿GaN会发生结构相变成岩盐矿结构,并且其能带结构均由直接带隙转变成间接带隙。其中,通过焓相等原理得到纤锌矿到岩盐矿结构的相变压强为44.4GPa,而闪锌矿到岩盐矿结构的相变压强为43.6GPa。此外,随着压强增大,GaN纤锌矿、闪锌矿和岩盐矿的价带态密度均向低能方向偏移,而导带态密度向高能方向偏移,从而导致GaN共价性增强及带隙随压强增大而展宽。     

快速凝固Al—Fe—V—Si合金弥散纳米相的价电子结构

计算与分析了快凝Al－Fe－V－Si合金弥散纳米相基本结构单元α-（AlFeSi）的空间构型、价电子结构以及键络键能研究表明，V原子替代Fe原子可使结构稳定性增强主要原因是V原子自身的键合能力（Fα，Bα）优于Fe原子     

碳对马氏体价电子结构参数及力学性能的影响

本文应用"固体与分子经验电子理论",对淬火马氏体特征相的价电子结构参数及其统计值进行计算和分析。主要计算了碳含量为0.1～0.6wt%淬火马氏体结构单元最强键共价电子对数统计值n′A、特征相及相界面原子可能存在的原子状态组数σ与σN以及界面电子密度差的统计值Δρ′,分析了碳含量变化对特征相电子结构参数的影响,最后,从电子层次探讨了碳增强马氏体的物理本质。     

含Nd镁铝合金电子结构计算与强化机制分析

基于EET理论,计算了Nd元素加入Mg-Al合金后形成的Mg-Al-Nd固溶体,第二相Al2Nd,Al3Nd价电子结构,研究了价电子结构与合金固溶强化、第二相强化、高温稳定性和晶粒细化的关系.Mg-Al-Nd最强键共价电子对数nA值和共价电子密度ρCV值均大于α-Mg的nA值和ρCV值,表明Nd的固溶有利于基体强度的提高;第二相Al2Nd最强键(nA=0.44396)与Al3Nd最强键(nA=0.38949)的键合强度均远大于基体α-Mg(nA=0.11199)的键合强度,因此,Al2Nd和Al3Nd极大地阻碍了位错的运动,提高了合金的强度;Al2Nd和Al3Nd的单位体积成键能力FV值分别为145.91和242.35,与γ-Mg17Al12(Fγ-Mg17Al12V＝44.22)相比较,它们的高温稳定性更好,其存在有利于改善Mg-Al合金的高温性能;Nd提高了液态合金中邻近原子间键合强度,增加了基体的形核率,减缓了晶粒长大速度,进而细化了晶粒,提高了合金的力学性能.     

热交换器的分类及优缺点分析

热交换器是将不同温度介质之间的热量通过热传导的形式,由高温介质传递给低温介质,使介质达到生产所需温度的工艺设备,也可作为一种节能设备使用.通过对不同热交换器的结构分析,总结不同热交换器的优缺点、适用环境,为生产工艺设计人员及设备制造单位在选择可降低能耗、提高效率的设备上提供参考.     

聚苯胺及其复合物的制备和结构及形貌分析

通过化学氧化法分别制备盐酸,盐酸和十二烷基苯磺酸,碳纳米管(MWNTs-COOH)掺杂的聚苯胺,利用红外光谱,紫外光谱,扫描电子显微镜和透射电子显微镜对所制备聚苯胺的结构和形貌进行分析。分析不同掺杂物对聚苯胺的结构和形貌的影响;同时研究了超声波作用对聚苯胺形貌以及聚苯胺包裹MWNTs-COOH情况的影响。     

Modelling and computation of curing and damage of thermosets

The curing of thermosets is a complex process involving the transition from a fluid into a (visco-) elastic solid. This phase transition comes along with an increase in stiffness and a volume shrinkage of the polymer. The latter may lead to severe residual strains and stresses, which in turn can cause damage in the final, usually quasi-brittle material. In this contribution a constitutive model is developed which takes into account the curing of a thermosetting material together with the process-induced damage as resulting from curing shrinkage. The curing of the material is governed by a phenomenological hypoelastic constitutive equation which includes temporal evolutions for stiffness and volume shrinkage. Thermal and viscous effects are neglected in the present study. An isotropic gradient-enhanced damage model is adapted to describe the damage evolution. The curing-damage model is implemented into a finite element code and numerical examples for thermosetting materials demonstrate that the proposed model is capable to predict cure-induced damage in thermosets.     

Thermodynamic similarity and prediction of the properties and characteristics of substances and processes

Principles of the theory of thermodynamic similarity are considered in application to all aggregate states of a substance, including phase transitions, and to the change in dissipative structures in open systems.Translated from Inzhenerno-Fizicheskii Zhurnal, Vol. 53, No. 5, pp. 709–716, November, 1987.     

Mechanisms of Corosion and Oxidation of Metals and Alloys

Selected topics in field of the study of the mechanisms of corrosion and of oxidation of metals or alloys are presented. The first part reports a new model for the mechanism of the breakaway oxidation of ferritic stainless steels in water vapour. The second part is devoted to the physico‐chemical aspects of oxidation and presents experimental methods useful in the kinetic modelling applied to two alloys, the zircalloy‐4 and an AlMg5 % in the liquid state. In the third part the physical and numerical modelling of the stress corrosion cracking behaviour in face‐centered cubic (fcc) alloys is detailed, which enables the study of the influence of macroscopic parameters (such as the temperature or hydrogen activity) on the fracture process.     

碳化硼陶瓷增韧补强和致密化研究现状及其展望

碳化硼陶瓷具有极高的硬度,然而其低韧性、低抗弯强度、难以致密化限制了它的广泛应用.已有一些研究集中于碳化硼陶瓷增韧补强和致密化,对这一方面国内外研究进展进行了归纳与评述,阐明各种增韧补强和致密化方法的优缺点,提出碳化硼陶瓷增韧补强和致密化研究值得发展的一些方向.     

Measurement and analysis of elastic and anelastic properties of alumina and silicon carbide

Measurements of dynamic Young's modulus, E, and damping as a function of temperature, T, were made for alumina and silicon carbide. The Young's modulus data were compared with some from the literature, and analysed in terms of a theoretical framework relating the Debye temperature, θD, with the elastic constants. For both materials this analysis yielded a ratio T₀/θ_D which was near 0.4, where T₀ is an empirical fitting constant for the plot of (E(0)−E)/T versus 1/T (E(0) is the value of E at 0 K). The analysis of the damping data in terms of an Arrhenius type dependence led to effective activation energies near kT, where k is Boltzmann's constant. This revised version was published online in November 2006 with corrections to the Cover Date.     

Preparation and characterization of phosphate and arsenate apatites of strontium and their solid solutions

Samples of phosphate and arsenate apatites of strontium and six of their solid solutions, spread over the entire compositional range, were prepared by a wet method. They were characterized by chemical, X-ray, electron microscopic and infrared analyses. The validity of Vegard's law established the homogeneity of the solid solutions.     

检定和校准证书的异同与应用

本文介绍了检定和校准以及证书的两点相同、五点不同之处,说明了对检定证书和校准证书的正确应用。