Ti_(0.67)Mo_(0.33)H_2晶格动力学第一原理研究

基于第一原理方法对Ti0.67Mo0.33H2体系的体弹性模量、声子谱、Debye温度和热容量进行了计算,算得体系体弹性模量为165 GPa,高于Ti H2的计算值128.9 GPa;体系Ti/Mo原子和H原子的声子态密度峰值分别在4.0和38.0 THz,Mo元素的添加降低了Ti/Mo原子热振动频率和增高了H原子的热振动频率;体系Debye温度高于Zr H2体系揭示了其脱氢能力较Zr H2强;声子谱虚频现象揭示了体系潜在的δ-ε相变趋势;热容量计算结果表明较高温度下体系吸收的热量主要转化为H原子的热振动能量。     

J75不锈钢淬火应力的X射线衍射分析

利用铬靶X射线在侧倾结合固定ψ法基础上对J75不锈钢的（311）面进行了淬火应力测量,得到了不同淬火温度下J75合金试样中心点的残余应力值和近表面微应变效应。结果表明：试样表面残余压应力值在-400～-650MPa,最大值出现在淬火温度为700℃左右;淬火使衍射峰半高宽由1．25°增加至1．4°以上,显著增加了J75合金的位错等缺陷。受淬火瞬时热应力分布影响,越靠近试样表面衍射峰的宽化越严重。     

ZSM-5沸石分子筛的高压吸附储氢特性

研究了ZSM-5沸石分子筛对氢的超临界吸附特性．结果表明,在77K／5MPa、195K／7MPa、293K／7MPa条件下,ZSM-5沸石分子筛的储氢质量分数分别为1．97％、0．65％和0．4％．用Clausius-Clapeyron方程求得的等量吸附热（3．8kJ／mol）与吸附量无关,表明该分子筛是一种表面势场均匀的吸附剂．将表面过剩吸附理论与描述Ⅰ型等温线的诸理论模型结合,分析了超临界吸附等温线,发现基于Toth方程的等温线模型在整个实验范围内与实验数据吻合较好,由该模型计算出的氢吸附相密度在77K达到55．6kg／m^3．根据回归参数讨论了超临界条件下氢在微孔沸石分子筛中的吸附机理,确认了氢在微孔沸石分子筛中的吸附为物理吸附．     

Mg-Ti-H体系电子结构与光学性质的第一性原理计算

采用基于密度泛函理论的第一性原理赝势平面波方法,对不同Ti含量的MgxTi(1-x)H2(x=0.25,0.5,0.75,0.875)体系的电子结构进行研究,并预测其光学性质。电子态密度计算结果表明:在MgH2中加入Ti原子,使MgxTi(1-x)H2体系呈现金属特性,这源于Ti诱导费米能级处电子密度增加和费米能级附近能隙消失。电荷密度分析进一步得到了Ti-H原子间形成比Mg–H原子间更强的共价键的成键本质。光学性质预测结果表明,MgxTi(1-x)H2体系中Ti含量对其可见光能量附近的光学性质存在重要影响,较低Ti含量(如Mg0.875Ti0.125H2)不利于提高其可见光的吸收能力,而较高Ti含量(如Mg0.25Ti0.75H2)则对可见光的反射较高。计算结果为制备具有优良的太阳光吸收能力和光电转化效率的Mg-Ti-H光电材料提供了理论依据。     

氢/氘气在改性分子筛上的吸附性能研究

在液氮温度下采用容积法研究了5A、ZSM-5及其改性沸石分子筛对氢同位素的吸附分离性能,探讨了过渡金属盐负载和球磨等改性方法对氢同位素气体吸附的影响。结果发现,改性后分子筛上气体的吸附量普遍降低,但某些改性有利于H₂和D₂的分离。     

CrAlN/TiAlN纳米多层膜界面结构的中子与X射线反射研究

采用反应磁控溅射技术在单晶硅基片上制备了CrN纳米单层膜和CrAlN/TiAlN纳米周期膜,利用非极化中子和X射线反射对膜层厚度、膜层界面粗糙度、界面扩散等表面、界面结构和性质进行了系统研究。中子反射测得的CrN纳米单层膜和CrAlN/TiAlN纳米周期膜的厚度与设计厚度的差别为3.8%～4.2%。散射长度密度（SLD）分析结果表明,膜层间和膜层与基底间界面较为清晰,扩散较少。X射线反射测得的膜层厚度较中子反射测得的膜层厚度偏高,对于较小调制周期的多层膜,界面弥散会对X射线反射结果产生较大误差。     

DyFe10Si2Nx化合物的结构与磁性

利用中子粉末衍射技术确定了77K温度下化合物中Si原子占位和原子磁矩，研究了DyFe10Si2化合物低温下的结构与磁性．结果表明，在77K化合物的易磁化方向与ab平面之间有较小的夹角．采用全势能线性缀加平面波（（L）APW）＋局域轨道（10）方法计算了DyFe10Si2及其氮化物的磁性和间隙原子效应，分析了化合物中间隙N原子在Si原子不同占位时的作用．结果表明，N原子的杂化作用能提高化合物的饱和磁矩（不显著），使其居里温度有显著的提高（15％-20％）.     

Ti_(0.7)Zr_(0.3)(Cr_(1-x)V_x)_2合金的结构和贮氢性能

采用XRD和SEM分析了Ti0.7Zr0.3(Cr1-xVx)2(x=0.1,0.2,0.3,0.4)合金的相组成、晶体结构和元素成分;采用Sieverts装置、差热和热重分析仪(DTA-TG)测量了合金的活化性能、吸放氢P-C-T曲线、热力学参数及高温放氢特征.结果表明,合金为多相组织,存在C36(P63/mmc)和C15(Fd3m)2种Laves相和几种晶格常数近似的钒基bcc固溶体相.当V含量较低时,合金主要由C36型Laves相和少量bcc固溶体相组成.随着V含量增加,C36型转变为C15型Laves相,其中第3种(C层)堆垛存在几率增加,而且合金中bcc固溶体相含量增加.合金在2 MPa氢压和常温下能迅速活化;表面氧化后,x=0.1和0.2合金仍表现出优异的活化性能.随着V含量增加,合金的贮氢量增加、平台压力减小.合金氢化的相对偏摩尔焓变(ΔH)和熵变(ΔS)的变化范围为-7~-28 kJ/mol和-35~-95 J/(mol·K).DTA-TG分析表明,合金氢化物分解主要出现在500~600 K温度区间,并呈现对应不同类型氢化物的2个分解温度,加热到800 K时合金中稳定的氢化物完全分解.