Al液对TiAl合金表面渗氮层腐蚀机理研究

对TiAl基合金高温渗氮层的微观组织、显微硬度、腐蚀层进行了研究.结果表明:经高温渗氮处理后,渗氮层显微硬度明显提高,TiAl基合金的渗氮层结构由氮化物层与过渡层组成,通过对铝液腐蚀TiAl基合金渗氮处理试样表面微观结构分析,渗氮处理有利于提高TiAl基合金表面的耐蚀性能,并分析了腐蚀机理.     

钙钛矿型多晶薄膜太阳电池(2)

<正>2013年,瑞士联邦理工学院Graetzel M小组提出用溶液旋涂两步法,依次在纳米多孔Ti O2薄膜上沉积Pb I2和CH3NH3I,以合成钙钛矿CH3NH3Pb I3多晶薄膜,显著改善了薄膜的均匀性,使电池效率跃升到15.0%[5]。同年,英国牛津大学物理系Liu Mingzhen等[6]采用双源共蒸发技术制备CH3NH3Pb I3-xClx     

铁素体钢／镍基焊缝／奥氏体钢三元组合焊接接头的应用

大容量、高参数电站锅炉过热器过热面管件的铁素体耐热钢/奥氏体不锈钢(F/A)异种钢焊接接头早期失效问题,是影响火力发电厂安全高效率运行的一个突出问题。据统计国内大型火力发电厂因过热面管件事故停机的数量占总停机事故的30％。因而近年来过热面管件异种钢焊接接头质量和寿命的研究倍受关注。研究认为:铁素体钢侧熔合区和热影响区是接头的薄弱环节,断裂常发生在铁素体钢侧熔合线附近。为此,本文针对山西神头发电厂国产500MW发电机组锅炉过热器管F/A焊接接头的失效问题,设计研制了铁素体钢/镍基焊     

盐酸基酸洗液对热轧304不锈钢表面氧化铁鳞酸洗效果研究

采用金相显微镜、扫描电镜(SEM)和X射线光电子能谱仪(XPS)对不同Cl-浓度酸洗液作用下304热轧不锈钢酸洗后表面残余氧化铁鳞的形貌、结构、组成进行了分析。结果表明:随着Cl-浓度的提高,有利于去除与304热轧不锈钢板表面紧密接触的致密氧化层。致密的氧化层主要是以Cr2O3为主,其次是Fe的氧化物(Fe2O3,Fe3O4和FeO)等;当Cl-浓度含量为145mg/L时,可较彻底的清除304热轧不锈钢表面致密的氧化层,且该Cl-浓度酸洗后304不锈钢热轧板所对应的钝化处理后钝化膜厚、致密性好。     

3d过渡元素掺杂对TiAl合金力学性能及电子性质的理论研究

采用基于密度泛函理论的第一性原理方法,计算研究Cr、Mn、Fe和Co元素掺杂TiAl体系的择优占位取向、晶体结构、延性和电子性质。结果发现:金属元素掺杂可以改善材料的立方度,从而提升材料的塑性,浓度对Co元素影响不大,轴比稳定在1以上;掺杂后体系B G增大,且随浓度的增加而增大,材料的延性有很大提升,Co元素对于增强TiAl延性效果显著。分析Co元素掺杂体系的电子性质发现,掺杂元素利于抑制Ti-Al键相互作用,从而降低金属脆性,提升延展性,掺杂浓度升高,延展性进一步提升。     

掺杂和修饰的石墨烯对半胱氨酸吸附性能的密度泛函理论研究

使用密度泛函理论计算了掺杂或修饰Al或Mn原子的石墨烯对半胱氨酸的吸附性能。计算结果表明,掺杂或修饰Al或Mn原子后,Graphene与半胱氨酸之间结合稳定,具有较大的结合能。其中掺杂或修饰Mn原子的体系的吸附能整体高于掺杂或修饰Al原子的体系。石墨烯上修饰或掺杂Al或Mn原子,增加了石墨烯基底与半胱氨酸之间的电荷转移,特别是修饰方式显著改变了费米能级附近的性质,同时改变了Graphene的电导性质。Al或Mn原子修饰或者掺杂的Graphene除了增加对半胱氨酸吸附能力外,也是一种潜在的检测半胱氨酸的传感器材料,进而在生物领域得到更广泛的应用,比如用来检测富含半胱氨酸的金属硫蛋白。     

Cr合金化Mg2Ni氢化物能量与电子结构的第一性原理研究

用基于密度泛函理论的第一性原理赝势平面波方法,计算了Cr合金化前后Mg2Ni相及其氢化物的能量与电子结构。合金形成热的计算结果表明:Cr合金化Mg2Ni,形成Mg(I)CrNi的相结构最稳定,其中,Cr原子最易占据Mg(I):(0.5,0,z),z=l/9位置;进一步对其氢化物的解氢反应热进行计算,发现Cr合金化Mg2Ni氢化物后,体系解氢所需吸收的热量与合金化前相比明显降低,体系的解氢能力得到增强;电子态密度(DOS)、密集数与差分电荷密度的计算结果发现:Mg(I)CrNi相结构最稳定的主要原因在于体系在费米能级(EF)处附近的成键电子数最多;而Cr合金化Mg2Ni氢化物体系解氢能力增强的主要原因在于:Cr合金化后导致体系的稳定性降低,削弱了H-Ni和H-Mg间的成键作用。     

水热法氧化钒纳米管生长过程的研究

以十二胺和五氧化二钒为原料通过水热反应合成了氧化钒纳米管，并用X射线衍射仪(XRD)和高分辨透射电子显微镜(HRTEM)进行表征。实验结果表明，用这种方法合成的氧化钒纳米管转化率很高，可以实现宏量制备；纳米管内管径分布很窄，约为20nm；纳米管结构独特，十二胺内嵌入管壁层间成为支撑管子的骨架，并影响管壁层间距；水热反应时间显著影响氧化钒纳米管的生长，理想的水热反应时间为6～8天，因此纳米管热稳定性差。     

二氧化钛纳米管的合成及其表征

采用水热合成法，以TiO2粉体和NaOH为原料，成功地制备出了TiO2纳米管。用XRD，SEM，HRTEM，紫外吸收光谱分析仪和光谱辐射分析仪等手段对纳米管进行微观形貌、光学性能的表征，并探讨了其生长机理。结果表明，所得产物为锐钛矿和金红石混晶型TiO2纳米管，管壁为多层，管的外径分布在10nm～50nm，长度可达几微米甚至十几微米，呈开口状；TiO2纳米管的生长机理符合3-2-1D的生长模型，其紫外吸收光谱和光致发光光谱相对于原料粉均呈现出蓝移现象，光致发光光谱显示TiO2纳米管在可见光区的发光强度明显增强。     

第一性原理研究压力下NiTi合金B2相的结构、力学以及热力学性质

运用第一性原理研究0~40 GPa下B2相NiTi合金的机械性能、 电子性质以及热力学性能. 计算发现, 几何优化后NiTi晶体的晶格常数与实验值和其他文献提供的数值大体一致, 表明随着压力的增加该型合金力学稳定且没有相变产生. NiTi合金的体模量B、 剪切模量G和杨氏模量E以及B/G的值随压力增大呈线性增加, 表明压力使其抗体积变形能力、 抗剪变能力及塑性增强. 研究发现, 压力也会使NiTi合金的各向异性发生改变. 对NiTi合金态密度的研究表明, 该合金同时显现出共价性与离子性, 并且压力对其电子性质无明显影响. 此外, 本文还研究了不同温度和压力下NiTi合金的热力学性能, 包括德拜温度ΘD,热容Cv和Cp的变化, 为今后实验提供理论数据.