Cu掺杂ZnSe光电性质的第一性原理计算

为研究Cu掺杂对ZnSe晶体的光电性能的影响,采用第一性原理的平面波赝势方法和广义梯度近似,研究了闪锌矿ZnSe掺杂Cu前后的电子结构和光学性质.比较了掺杂前后的电子能带结构、总态密度、分态密度、吸收光谱和介电函数.研究结果表明:ZnSe本体为直接带隙半导体.掺杂Cu后,ZnSe晶体表现出明显的金属性.本征吸收区明显向低能端移动,约位于0.9~6.0eV.吸收系数明显降低33%.在低能端产生了新的价电峰,可以吸收较低能量的光子.     

准晶增强Al-11%Mg复合材料的组织和性能

以Al-11％Mg合金为基体,十面体准晶相Al72Ni12Co16为增强颗粒,通过机械搅拌的方法制各了Al72Ni12Co16/Al-11％Mg复合材料。采用扫描电镜和能谱分析研究了Al72Ni12Co16/Al-11％Mg复合材料的微观组织和成分,并测试了其拉伸性能和硬度。试验结果表明：Al72Ni12Co16颗粒在加入到Al-11％Mg基体中后发生破碎和钝化,颗粒沿晶界处均匀分布。由于原子间的相互扩散,颗粒由Al72Ni12Co16转变为AlgCo2（Ni）,同时在凝固过程中伴随有Al3Ni相析出。加入15％Al72Ni12Co16颗粒后,Al-11％Mg合金的抗拉强度σb、弹性模量E和维氏硬度HV分别提高了38．5％、27．1％和58．7％,但伸长率降低。     

Al_(72)Ni_(12)Co_(16)单相准晶合金的凝固特性研究

利用普通浇注方法和SEM、XRD、DTA、TEM等分析手段,研究了Al_(72)Ni_(12)Co_(16)准晶合金的结构旋转对称特征、微观组织与凝固特性.研究结果表明,在普通铸造条件下,Al_(72)Ni_(12)Co_(16)合金为单相多孔组织.合金在凝固过程中,准晶直接从液相中析出,该合金的液相线温度与包晶反应温度相隔很近,说明该准晶为近一致熔融化合物.     

人工时效与自然时效对Al-7Si-0.6Mg铝合金组织与力学性能的影响

研究了人工与自然双重阶段时效对铸造Al-7Si-0.6Mg合金的力学性能影响.试验结果表明:A1-7Si-0.6Mg合金经535℃×10h(固溶)+水淬+165℃×1 h(人工时效)+24h(自然时效)+165℃×5 h(人工时效)热处理工艺后,其抗拉强度321MPa、伸长率12％,相对T6热处理工艺试样其抗拉强度及伸长率分别提高了7.7％和140％;其室温拉伸断口中存在大量的等轴韧窝,尺寸细小且分布均匀,属于韧性断裂方式;人工与自然双重阶段时效对A1-7Si-0.6Mg力学性能提高的机制主要是共晶硅的球粒化与分布、Mg2Si沉淀强化、析出相Si相与位错间的交互作用.     

Al72Ni12Co16准晶颗粒/铝基复合材料中的相转变及其力学性能

以Al72Ni12Co16单相十次准晶为增强颗粒、纯铝和Al-5.5%Zn（质量分数,下同）为基体制备铝基复合材料。采用扫描电镜和能谱分析复合材料的微观组织和颗粒分布情况。结果表明,准晶颗粒在熔体中热稳定性差而发生相转变。θ相呈规则的多变形状分布于Al基体中,颗粒尺寸主要在3.45~40 μm范围内分布;与此同时,晶界处还会形成细小的长条状γ相,其尺寸为1.15~8.57 μm。力学性能结果表明,最终形成的晶化相有助于提高复合材料的屈服强度、抗拉强度和弹性模量,而延伸率则急剧降低。     

Mo对Fe-Nb-B非晶热稳定性和软磁性能的影响

研究了Mo元素部分替代Fe元素对Fe-Nb-B非晶热稳定性和软磁性能的影响。结果表明,Fe基非晶的晶化过程与合金中Mo含量密切相关,当Mo含量为1%和3%(原子分数)时,合金经历2次晶化过程;而当Mo含量为5%时,合金仅经历1次晶化过程。添加Mo元素能够有效提高Fe基非晶的玻璃化转变温度T_g和晶化起始温度T_(x1)。随着合金中Mo含量的增加,Fe基非晶的热稳定性显著改善,而非晶形成能力则略有降低。Fe_(70)Nb_6B_(23)Mo_1合金具有较低的玻璃化转变温度T_g(=830 K)和较宽的过冷液相区宽度ΔT_x(=53 K),具有最佳的非晶形成能力,与热力学参数P_(HS)的预测结果相一致。Fe_(71-x)Nb_6B_(23)Mo_x(x=1,3,5)非晶薄带具有较高的饱和磁感应强度M_s和低的矫顽力H_c,M_s值为60~84(A·m2)·kg~(-1)。Fe基非晶合金热稳定性的高低与其软磁性能具有一致性,即高热稳定性的非晶合金具有更优异的软磁性能。     

一种自动爬楼运输车

设计了一种自动爬楼运输车,其特征是将水平行走运动与升降运动分开,水平行走由伺服电动机通过滚珠丝杠带动载物台实现,升降运动由电动推杆的伸缩实现,行走运动与升降运动交替进行。其中,水平行走与升降运动均由3条腿支撑完成,利用三角形的稳定性保持整个机构在水平面内稳定牢固。在爬楼过程中,载物台始终呈水平状态,运送的物品不会因倾斜而滑落。整个装置由单片机控制伺服电动机与电动推杆协调运动,从而完成爬楼动作。     

Al-Si合金的成分和其凝固收缩率与摩尔体积的关系

依据阿基米德原理,通过测量合金在熔盐中所受浮力,对不同硅含量铝硅合金的凝固收缩率、液相的摩尔体积及Al在铝硅合金中的偏摩尔体积进行了研究。结果发现:铝硅合金的凝固收缩率随着硅含量的增大而减小;硅含量超过25%后,铝硅合金凝固后表现为体积膨胀;当合金硅含量在12.6%至25%之间时,不同铝硅合金在各自液相线温度下熔体的摩尔体积和在754℃下熔体的摩尔体积均随硅含量的增大而减小,当合金硅含量由25%增大至30%时,上述两种摩尔体积均随硅含量的增大而增大;随着硅含量由12.6%增大至25%,754℃时Al在不同硅含量铝硅合金熔体中的偏摩尔体积增大。     

《材料科学基础（双语）》课程 CDIO 教学模式的研究

根据《材料科学基础（双语）》课程在教学中出现的畏惧语言心理、理论抽象难以理解、不理解实验内涵、理论与实践脱节等问题,提出采用CDIO教学模式对其进行教学改革。在教学过程中,通过克服“畏惧语言”的心理、增强理论分析能力、增强实验内涵的理解以及理论联系实际等教学改革,使得学生对具体理论知识点有了深刻的认识,提高学生的英语水平,充分发挥了学生学习的自主性和能动性,取得了较好的教学效果。     

溶胶-凝胶法制备准晶颗粒涂层及其表征

采用常规铸造法和球磨法制备得到单相Al-Ni-Co十次准晶颗粒,并采用溶胶-凝胶法在准晶颗粒表面成功的添加了涂层。分别采用XRD、SEM、FE-SEM和EDS分析了干凝胶以及添加涂层后准晶颗粒的微观组织、形态以及界面情况。实验结果表明,制备得到的干凝胶为非晶态的勃姆石,经高温煅烧后它转化为α-+δ-+θ-Al2O3晶体相。而添加涂层后的准晶颗粒经高温煅烧后,其相组成为DQC+α-+β-+θ-Al2O3,准晶仍然保持较高的热稳定性。FE-SEM分析结果表明,涂层与颗粒的界面结合特性良好,涂层的厚度约为0.71～0.91μm,均匀分布于颗粒表面。