昆明贵金属研究所计算材料学科的发展

介绍了昆明贵金属研究所计算材料学科20多年的发展过程和历程。详细介绍了各发展阶段中计算材料学在贵研所材料研究中在非晶态、势函数、高温材料、电接触材料、材料加工与成形,功能材料等领域开展过的主要研究工作以及取得的主要成果。预测了未来该学科的发展方向以及发展建议。     

微波加热对煤层顶板砂岩微结构的影响

为从微观层面研究微波对煤层顶板砂岩的热作用,实验前对砂岩样品进行预处理,利用核磁共振技术(NMR)和扫描电镜(SEM)对微波辐射前后砂岩的微观结构进行了调查。研究结果表明:微波辐射对砂岩孔隙结构的改性作用包括扩大孔隙的分布范围、增加大孔隙的数量以及增强孔隙间的连通性;随着微波在样品中的传播,孔隙的改性行为明显减弱;砂岩中石英、长石颗粒受热膨胀及其附着黏土脱水的耦合作用产生的晶间断裂和晶内断裂是导致较大孔隙(T₂>10 ms)数量增加和孔隙体积增大的主要原因;工程中利用微波加热进行煤层脱气时,首先要对煤层取样分析,根据煤中碳酸盐类、硫化物类矿物和水分的含量来研判微波的脱气效果;此外,为避免微波注热煤层时对顶板岩石的损伤,作业时需根据煤层气的抽采范围选择合适波长的微波输出。     

微波加热煤岩裂隙变形的电-热-固耦合模型

为研究不同加热方式下煤岩内部裂隙在热力耦合作用下的变形特征,建立了微波和常规加热两种数值模型,考查了不同温度场分布特征下裂隙周边应力应变场的变化过程。研究结果表明:微波加热,温度场分布具有内高外低的特征,此时裂隙周边分布的应力多为压应力,且数值较大,裂隙边界位移表现为向内收缩;常规加热,温度场分布具有外高内低的特性,此时裂隙周边分布应力多为拉应力,但量值较低,裂隙边界位移表现为向外扩张;热源越靠近裂隙压应力越明显,反之拉应力明显。     

一种制备MexSey （Me=Cu,In,Ga）的简便工艺

提出了一种制备太阳能电池靶材CIGS的中间产物Cu2 Se、In2 Se3和Ga2 Se3的简便工艺.以高纯铜粉、铟决、镓决、硒粉为原料,根据中间产物的化学计量比配制混合粉末,先进行热分析,然后将粉末装入石英管中,在抽真空的状态下用乙炔火焰将石英管密封,分别加热到300℃、500℃、650℃和770℃,最后打破石英管取出产物研成粉末,进行XRD分析.结果表明：在升温速率为1℃·min-1、冷却方式为炉冷的条件下,300℃保温3h得到单相的Cu2Se;300℃、500℃和650℃分别保温3h,得到单相的In2 Se3;300℃、500℃、650℃和770℃分别保温3h,得到Ga2 Se3相和少量的GaSe相.     

表面严重塑性变形过程中Ag-Cu共晶合金的结构演变

采用表面机械研磨处理技术对Ag-Cu共晶合金进行了表面严重塑性变形处理。采用硬度、透射电镜(TEM)等手段对Ag-Cu共晶合合金结构演变进行了研究。研究表明,采用表面严重塑性变形方法获得了具有纳米表层的Ag-Cu共晶梯度结构,合金变形层厚度为~100 mm,最表层纳米晶尺寸~10 nm。同时对其晶粒细化机制进行了讨论。     

放电等离子体烧结FePt合金的微观结构和磁学性能（英文）

采用熔炼、机械破碎和放电等离子体烧结法制备了Fe50Pt50合金,研究了合金的微观结构和磁学性能。结果表明在烧结过程中合金中无序的面心立方相向有序的L10有序相转变,Fe50Pt50合金的有序度和矫顽力随着放电等离子体烧结温度的升高而降低;在800℃烧结时,可获得的最大磁能积为50.81 kJ/m3。     

金基六元合金电接触材料的显微组织和性能研究

通过XRD、SEM、EDS等分析技术研究了铸态、加工态在不同热处理过程中,AuCuPtPdNiRh 合金的显微组织及物相变化.结果表明,该金基六元合金主要由以AuCu为基的固溶体和PtRh为基的固溶体,以及两者的混合固溶体组成;经不同的热处理过程后,固溶体中的溶质原子含量发生变化.金基六元合金经过500℃、100 mi...     

热机械处理对Ag-15Cu原位纤维复合材料结构及性能的影响

采用包括热挤压、热处理及冷拉拔在内的热机械处理制备了Ag-15Cu原位纤维复合材料,其强度达到996MPa并具有62%IACS的电导率。均匀化热处理及低温时效处理能有效提高材料的强化潜力,而在形变过程中的多次低温热处理即使在较大的应变条件下也能大大提高材料的电导率而强度没有降低。讨论了热处理对材料结构和性能的影响机理。     

过渡金属硼化物的实验研究现状与趋势

过渡金属硼化物很有可能成为新一代的超硬材料而成为材料领域的研究热点。介绍了过渡金属硼化物块体材料主要的制备方法,总结了部分过渡金属硼化物的结构和性能。目前实验研究制备的过渡金属硼化物硬度值与理论研究的理想值还有一定差距,需进一步改进材料的设计思路和制备方法。展望了过渡金属硼化物的发展趋势。     

RuB2结构与硬度的第一性原理研究（英文）

采用第一性原理方法研究了RuB2六方结构和四方结构的晶体结构、弹性模量和电子结构。通过理论计算发现这两种结构的晶格参数和晶胞体积与实验值比较吻合,说明计算结果合理可信。计算的弹性模量显示这两种RuB2结构表现出优异的力学性能,通过电子结构的计算发现在Ru与B原子之间主要是以Ru的4d和B2p电子轨道上的电子杂化并形成了Ru-B共价键。在基态下RuB2主要以四方结构稳定存在。