彭滔
,
张航
,
甘文英
,
周正
机械工程材料
为了研究热镀锌工艺对冷拔珠光体钢丝组织与力学性能的影响,采用Gleeble 1500型热模拟试验机将钢丝快速加热到不同温度(250～650℃),再以相同的冷速冷却来模拟热镀锌工艺,并对冷拔态和快速加热至不同温度钢丝冷却后的显微组织和力学性能进行了研究.结果表明:随着加热温度的升高,断续状渗碳体颗粒所占比例逐渐增多,钢丝的抗拉强度、硬度和伸长率均先升后降,最高分别为1 915MPa,503HV和8.36％,其对应的温度分别为350,350,450 ℃;加热至450℃的钢丝表现出了较好的综合力学性能.
关键词:
快速加热工艺
,
热镀锌
,
珠光体钢丝
,
力学性能
,
显微组织
肖玄
,
张航
,
杨林江
,
周正
机械工程材料
采用扫描电镜和电子背散射衍射系统等分别对盐浴淬火(DLP)高碳珠光体热轧盘条及相应不同应变冷拔钢丝的显微组织与织构进行了分析,研究了DLP盘条在冷拔过程中的组织和织构演变规律.结果表明:随拉拔应变的增大,钢丝中渗碳体片层逐渐转向拉拔方向;此外,与拉拔方向夹角在45°～90°范围内的渗碳体在变形过程中容易形成S带;盘条中的晶粒都呈等轴状且是随机取向的,存在着微弱的织构,钢丝在拉拔过程中逐渐形成平行于拉拔方向的〈110〉丝织构,随拉拔应变量的增大,铁素体中〈110〉丝织构的强度与所占组分都逐渐增加,但丝织构分布是不均匀的,靠近钢丝中心层区域的〈110〉丝织构度大于表层区域的;另外,随拉拔变形的增大,钢丝表层的[110]〈110〉剪切织构强度逐渐增大,中心层区域依然为正常的〈110〉拉拔织构.
关键词:
电子背散射衍射
,
珠光体钢丝
,
织构
,
剪切带
陈建行
,
刘亮
,
田红
,
张航
,
陈斌斌
材料导报
doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2015.14.034
以β-O-4型木质素为研究对象,将密度泛函理论B3LYP/6-31++G(d,p)运用到Gaussian09中对该木质素二聚体高温蒸汽气化反应进行分子动力学模拟.研究显示,木质素二聚体高温蒸汽气化初反应中,R6和R7的反应焓变较小,分别为237.9 kJ/mol和225.5 kJ/mol,Cα-Cβ键和β-O-4键较易断开.对于次反应路径,R6-2a和R7-4a的焓变较小,分别为-602.3 kJ/mol和-606.3 kJ/mol,所以气化中优先发生R6-2a和R7-4a反应.气化反应生成物是苯酚、乙醇、对羟基苯甲醇、对羟基苯甲醛.
关键词:
β-O-4木质素二聚体
,
密度泛函理论
,
高温蒸汽气化
,
分子动力学模拟
张航
,
陈国福
,
宋开伟
,
焦文容
,
汪文全
,
陈希才
材料导报
doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2014.20.028
采用X射线衍射、扫描电镜和X射线能谱、傅里叶变换拉曼光谱等方法分别研究了复合型阻锈剂对海水海砂混凝土中水泥水化作用、钢筋与混凝土交界面微观结构与组成、钢筋表面吸附的影响.结果表明,阻锈剂C3对水泥水化有一定的延缓作用,可以提高混凝土密实程度,对混凝土强度无不利影响,并且可以通过氨甲基丙醇的物理吸附作用、乙烯基三乙氧基硅烷的密封作用、单氟磷酸钠的化学反应沉淀作用等稳定地富集于钢筋与混凝土交界面处,增强钢筋及其钝化膜的稳定性.
关键词:
阻锈剂
,
海水海砂混凝土
,
钢筋
,
界面
唐宁
,
孙长波
,
张航
,
许庆彦
,
柳百成
稀有金属材料与工程
基于有限元和Panda热动力学数据库建立了单晶叶片真空熔模铸造定向凝固过程的数理模型,对不同工艺下单晶叶片试样凝固过程中的温度场、糊状区演变及枝晶二次臂间距进行了仿真,研究了缺陷形成机理和规律.计算结果与实验吻合良好.计算结果显示,拉速大时二次臂细小,但杂晶产生的趋势加大:拉速小时杂晶不易形成,但二次臂增粗.对实际空心薄壁复杂单晶叶片定向凝固过程的模拟研究表明,二次臂间距在叶身部分分布比较均一, 3.5mm/min抽拉时有可能在缘板处产生杂晶.采用变拉速工艺,不仅可避免杂晶缺陷,还能保证工件大部分枝晶细小,提高生产效率和成品率.
关键词:
空心单晶叶片
,
定向凝固
,
热动力学数据库
,
二次臂间距
,
数值模拟
杨正龙
,
秦深
,
浦鸿汀
,
张航
功能材料
采用化学改性方法研制了一种碳纳米管掺杂改性的聚氨酯水性分散体,并采用扫描电镜、激光粒径分析、紫外-可见光吸收和热失重等测试手段对该新型聚氨酯水性分散体的性能进行研究.实验结果表明,该聚氨酯水性分散体具有良好的室温贮存稳定性,碳纳米管与水性聚氨酯分散体具有良好的相容性和协同增强效应,碳纳米管的掺杂改性能够提高聚氨酯涂膜的耐热性能,同时该聚合物涂膜在可见光区的透过率仍然能够达到80%以上,而在紫外光区的透过率则明显降低.
关键词:
聚氨酯水性分散体
,
碳纳米管
,
掺杂
,
制备
,
性能
张航
,
许庆彦
,
孙长波
,
戚翔
,
唐宁
,
柳百成
金属学报
doi:10.3724/SP.J.1037.2013.00214
研究了螺旋段在选晶过程中的作用.基于金相及EBSD实验结果,指出在晶粒竞争生长过程中,晶粒二次臂取向和初始位置分布特征综合决定了晶粒的竞争优势.总结提出了选晶过程的两个几何限制机理:水平方向的二次臂竞争促进作用和竖直方向的一次臂限制作用.两种模型成功解释了螺旋段对选晶过程的作用.采用修正的元胞自动机(MCA)技术,对螺旋段的晶粒竞争生长过程进行了模拟.研究了晶粒结构及晶体取向随定向凝固过程的变化规律,并与实验结果进行了对比,两者吻合较好.基于模拟与实验的研究,获得了螺旋参数对选晶行为的影响规律及作用机理,提出了选晶器螺旋段的设计准则.
关键词:
数值模拟
,
选晶行为
,
晶粒取向
,
EBSD
张航
,
许庆彦
,
孙长波
,
戚翔
,
唐宁
,
柳百成
金属学报
doi:10.3724/SP.J.1037.2013.00213
从实验及模拟角度对比研究了引晶段的晶粒密度和取向随晶粒生长高度(研究位置距试样底面的高度)的变化规律,并给出了引晶段参数的设计准则.采用EBSD晶体取向成像技术获得了引晶段截面的晶粒形貌和取向极图;采用CA-FD方法,针对单晶定向凝固过程进行数理建模与仿真,实现了凝固过程的三维宏观温度场与微观组织生长的模拟计算.从宏、微观角度解释了定向凝固过程的晶粒竞争演化行为,为引晶段设计提供理论支持.
关键词:
螺旋选晶器
,
引晶段
,
数值模拟
,
晶粒取向
,
晶粒密度
张航
,
许庆彦
,
史振学
,
柳百成
金属学报
doi:10.3724/SP.J.1037.2013.00496
采用元胞自动机-有限差分(CA-FD)方法对DD6高温合金高速凝固法(HRS,high rapid solidification)定向凝固树枝晶三维生长过程进行模拟研究.建立温度场和溶质场耦合控制的枝晶生长模型,考虑抽拉速率和温度梯度等凝固条件的影响,同时考虑成分过冷、溶质分配系数、晶体择优取向等合金物性参数,模拟研究了枝晶形态的演化过程.模拟结果反映了高温合金树枝晶的竞争生长及形貌特征,描述了凝固过程的溶质分布变化及枝晶间距的动态调整过程.研究工作将模拟结果与实验结果进行了对比,两者吻合良好.模拟能够预测DD6高温合金HRS法定向凝固过程的枝晶形貌及一、二次枝晶间距动态调整过程.
关键词:
元胞自动机
,
DD6高温合金
,
定向凝固
,
枝晶生长
,
数值模拟
张文蕾
,
马梅
,
张航
,
容婧婧
,
马兰
,
张丽丽
人工晶体学报
基于第一性原理密度泛函理论,计算分析了Zn1-xHfxO(x=0,0.0312,0.0417,0.0625和0.1250)体系的晶格结构、电子结构,Mulliken电荷布居和光学性质.计算结果表明,随着Hf掺杂摩尔百分比的增大,晶体体积膨胀,费米能级进入导带,其附近的导带部分主要由杂质原子Hf的5d态贡献,Hf-O离子键成分作用凸显,故Hf的掺杂引入施主能级进而形成n型ZnO材料的可能性较大.且通过比较吸收谱、反射谱和折射谱,发现适量掺入Hf原子可使ZnO体系在高能区的透过率增加,能量损失谱出现红移.这些性质均与实验中Hf掺杂有类似结果,由此可知适量掺杂Hf的ZnO体系有望在制备光电子器件等领域发挥作用.
关键词:
第一性原理
,
ZnO
,
晶格结构
,
电子结构
,
光学性质
