Ni基合金γ/γ''相界Ir合金化时结构特性的第一原理研究

采用非相对论第一原理分子轨道DV-Xa模型簇方法,计算了Ni基单晶超合金γ/γ'相界的电子结构,并从键重叠聚居数(QAB)、界面原子层间的部分键合强度,以及界面原子局域环境总键合强度几个方面,对Ir合金化前后γ/γ'界面的结构稳定性、脆化特性、相间断裂的难易程度等几个方面对γ/γ'相界的结构特性进行了分析.结果表明:Ir合金化能增强γ/γ'界面Ni-Ni与Ni-Al原子间的键合强度,价键强度的增加有如下的变化趋势:QNi-Ni＜QNi-Al＜QIr-Ni＜QIr-Al,相界上,当被置换原子的种类与位置不同时,Ir合金化对γ/γ'相界结构性能的影响程度也不相同,比较而言,Ir置换γ相中的Ni最有利于提高γ/γ'相界的结构稳定性与相间抗断强度.     

碳／铜复合材料研究进展

简要回顾了碳／铜复合材料的发展过程,综述了在基体合金化,碳增强的表面处理、制备工艺,性能及应用等方面的研究进展。     

3d过渡金属在NiAl中占位的第一原理计算

采用第一原理赝势平面波方法研究了NiAl-X(X为3d过渡金属)合金体系的几何与电子结构.通过合金形成能的计算与分析发现:合金化元素的外层价电子数对其在B2-NiAl中的占位有非常明显的影响,低价电子数的前过渡金属Sc、Ti、V与后过渡金属Zn主要占据Al原子位,具有未满d壳层高价电子数的Mn、Fe、Co则主要占据Ni原子位,而含有半满或满d壳层的Cr与Cu,则既可占据Ni原子位也可占据Al原子位,但倾向于占据Ni原子位.随着合金化元素外层价电子数的增加,3d过渡金属优先占据Ni原子位的趋势增大,至Mn时达到最大,然后随着价电子数的进一步增加,这种趋势逐渐减小.通过对这些合金化元素价电子态密度图的变化,说明3d过渡金属在B2-NiAl中的占位优先趋势.     

LiFePO_4/PANI复合材料的制备及电化学性能

通过原位聚合法,制备一系列的导电聚合物(Polyaniline,PANI)的LiFePO4/PANI复合材料。单用傅里叶红外光谱(FTIR)和高分辨透射电镜(HRTEM)表征PANI与LiFePO4之间的相互作用以及PANI对LiFePO4的包覆状况。采用四探针、电化学阻抗谱及恒电流充放电测试复合材料的电导率及其电化学性能。结果表明:当PANI含量为6.75%(质量分数)时,能在LiFePO4的表面形成均匀的包覆层,试样具有最佳的电化学性能,电荷转移电阻较小,交换电流较大,C/12倍率下首次放电容量为151.97mA·h/g,并具有较好的循环性能及倍率性能。     

电极膜和电流密度对LiFePO4电化学性能的影响

通过X射线衍射光谱法(XRD)及正交实验方法考察电极膜中活性物质的颗粒大小、粘结剂含量、导电剂含量和充放电电流密度对LiFePO4电化学性能的影响.分析结果表明,采用正交实验方法获得LiFePO4电极膜的最佳组成为:粘结剂质量相对百分含量为5%,导电剂质量相对百分含量为20%,活性物质颗粒度小于0.038 mm.     

NiAl力学性质合金化效应的第一原理计算

采用第一原理赝势平面波方法,计算几种合金化元素X(X=Cr、Mn、Fe、Co和Cu)与不同Fe含量(0,3.125%,4.167%,6.25%,摩尔分数)(NiFe)Al超胞的几何与电子结构,并采用如下几个力学参数:弹性常数C44、Cauchy压力参数(C12-C44)、弹性模量E和剪切模量G及比值G/B0等,表征和评判了合金化元素X与不同Fe含量对NiAl金属间化合物延性与硬度的影响。结果表明:高浓度(6.25%)合金化虽可提高NiAl晶体的硬度,但却导致NiAl延展性降低,合金化后NiAl硬度增加的次序为:(Ni7Mn)Al8>(Ni7Co)Al8>(Ni7Fe)Al8>(Ni7Cr)Al8>(Ni7Cu)Al8>NiAl,其延性降低次序则与硬度增加次序相反;随着Fe含量的升高,NiAl晶体的硬度增加,但其使硬度增加的上限约为4%,而随着Fe含量的降低,NiAl晶体的延性逐步增大,当Fe含量低到一定程度时,可改善NiAl晶体的本征脆性。