高英俊
,
莫其逢
,
王娜
,
王玉玲
,
黄创高
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2006.z1.056
运用固体经验电子理论(EET),对Al-Li-Zr合金的价电子结构进行计算.结果表明:Zr与Al原子存在强烈的相互作用,在固溶体中形成Al-Zr偏聚区.Al-Zr原子的偏聚析出的细小Al3Zr粒子,均匀弥散分布在基体中,起到抑制晶粒长大,细化Al3Li晶粒的作用.Al3Zr和Al3(Zr,Li)粒子具有较强的Al-Zr共价键,不易被位错的切割折断,因而对位错的运动有较大的阻力,对合金起到强化作用.另一方面,共格复合相Al3(Zr,Li)的析出,可以降低共格界面错配度,使得界面键合强度分布较均匀,对提高基体的韧性是有益的.
关键词:
Al-Li-Zr合金
,
价电子结构
,
偏聚
高英俊
,
赵妙
,
黄创高
,
蓝志强
贵金属
doi:10.3969/j.issn.1004-0676.2005.03.005
运用固体经验电子理论,对Al-Ag合金GP区η相的价电子结构进行计算,并且在此基础上计算了GP区和基体的界面能.从计算得到的价电子成键的结果中,发现Ag-Ag原子之间的结合倾向最大,表明时效过程中,Ag-Ag原子容易出现偏聚.GP区有较强的共价键络,是A1-Ag合金时效硬化的重要本质原因.从电子成键角度阐明GP区与基体的共格界面能较低,是GP区能够生成长大的重要原因.
关键词:
金属材料
,
Al-Ag合金
,
GP区
,
界面能
,
价电子成键
高英俊
,
赵妙
,
黄创高
,
蓝志强
贵金属
doi:10.3969/j.issn.1004-0676.2005.01.001
运用固体经验电子理论(EET),对Al-Ag合金γ相的价电子结构以及γ相与基体的界面能进行了计算.结果表明,沉淀相与基体的界面处能量连续性较差,γ相的表面结合能高于基体的表面结合能,在界面处形成能量势阱.因此结合能大的γ相表面易吸附界面附近基体的Ag原子,引起γ相周围Ag原子的贫乏,出现γ相无沉淀带(PFZ).
关键词:
金属材料
,
价电子结构
,
EET理论
,
表面能
,
无沉淀带
黄创高
,
黄礼琳
,
袁龙乐
,
邓芊芊
,
高英俊
中国有色金属学报
应用基于价键理论和能带理论建立的固体与分子经验电子理论(EET)和改进的界面 TFD 理论,对Al-Mg-Si合金的β′析出相内部原子间的价电子成键及其与基体界面间形成的界面键络特征进行研究,计算该析出相的结合能、析出相与基体的界面能.计算结果表明:β′相的键络强度较pre-β″和β″相的有所减弱,因此,β′相对合金的强化作用没有β″相的显著;β′相界面处的电荷密度连续性较弱,使得界面结合较弱,相界面处内应力较大,界面结合不够稳定.本研究将合金宏观性能的研究追溯到原子成键的电子结构层次.
关键词:
Al-Mg-Si合金
,
β′析出相
,
原子成键
,
界面
高英俊
,
黄创高
,
莫其逢
,
蓝志强
,
刘慧
,
韦银燕
中国有色金属学报
运用固体经验电子理论(EET),对Al-Li合金时效初期的若干偏聚晶胞的价电子结构进行了计算.计算结果表明:不包含空位的偏聚晶胞的键络最强键为Al-Al键,其中Al原子的共价半径较Li原子的共价半径要大;而含空位的偏聚晶胞的最强键为Al-Li键,Al原子的共价半径要比Li原子的共价半径要小;在空位存在的情况下,由于Al原子与Li原子的电负性相差明显,促使Al和Li原子结合,倾向形成Al-Li短程序结构偏聚区,这种含空位的短程序结构很可能就是δ′(Al3Li)亚稳相的前兆结构和生长胚胎;由于Al-Li-空位有序偏聚晶胞的Al-Li键络比基体键络要强许多,因此,淬火过程中合金生成的Al-Li-空位偏聚晶胞对合金过饱和固溶体起主要强化作用;后续析出的δ′(Al3Li)亚稳相键络各项异性显著,键络强度明显提高;由于Al3Li与基体共格,其大量均匀弥散析出起到提升基体整体键络强度,同样对合金产生强化作用.
关键词:
Al-Li合金
,
Al3Li
,
空位
,
价电子结构
,
力学性能
罗志荣
,
高英俊
,
邓芊芊
,
黄礼琳
,
黄创高
中国有色金属学报
基于定向退火条件下的移动热区模型,采用相场法研究定向退火条件下热区宽度对多晶材料中柱状晶形成及连续扩展的影响.模拟结果表明:增加热区宽度有利于形成柱状晶结构,且所得柱状晶的长宽比随着热区宽度的增加而增大;当热区移动速率一定时,柱状晶连续扩展所需临界热区宽度小于形成柱状晶所需临界热区宽度;当热区宽度大于初始晶粒直径的1.5倍时,热区宽度对柱状晶连续扩展的热区移动临界速率的影响很小.
关键词:
定向退火
,
晶界迁移率
,
柱状晶
,
相场法
高英俊
,
黄创高
,
王态成
,
蓝志强
,
韦银燕
功能材料
运用经验电子理论(EET)对Al-Cu合金薄膜析出相θ(Al2Cu)的价电子结构进行计算.结果表明θ相中的Cu-Cu键最强,其次为Al-Cu键,它们的强度都比金属Cu的最强Cu-Cu键要强.Al-Cu合金薄膜互连线的电迁移寿命与在基体晶粒中析出具有强的共价键络的θ相紧密相关.θ相的析出提高了合金强度,延长了合金电迁移寿命.
关键词:
Al-Cu合金
,
θ(Al2Cu)
,
电子结构
,
热稳定性
,
电迁移
高英俊
,
陈华宁
,
韦娜
,
文春丽
,
黄创高
中国有色金属学报
应用EET理论和改进的TFD理论对Al-Mg-Si合金时效过程中析出的U1与U2相的原子成键和结合能进行计算.结果表明:两相晶胞中最强键和次强键都是Al-Si键,其键络比基体Al晶胞中的最强键络都强得多;两析出相晶胞中都以较强的Al-Si键构成主要键络骨架结构,起到增强基体键络强度、强化合金的作用.由于析出相U1比析出相U2具有更强的Al-Si键络结构,且结合能较大,因此,相对U2相来说,U1相更稳定.计算结果还表明:(001)Al//(110)U1相界面处电荷保持连续且连续性较好,界面应变能较低,界面较稳定;界面(001)Al// (010)U2处的面电荷密度偏离连续条件,因此在此界面处,应力较大,界面原子键匹配较差,界面储能(应变能)较高,容易成为新相形核、长大和裂纹萌生的地方.
关键词:
Al-Mg-Si合金
,
U1和U2相
,
原子成键
,
力学性能
高英俊
,
刘慧
,
黄创高
,
班冬梅
,
吴伟明
稀有金属
doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2004.01.042
运用固体经验电子理论(EET), 对掺微量Sc的Al-Mg合金的价电子结构进行计算. 结果表明: 在合金熔体中Sc与Al原子存在强的结合倾向, 易形成粗大的Al3Sc颗粒, 起非匀质形核细化晶粒作用; 在合金凝固过程中, 形成Al-Sc偏聚区, 析出细小弥散的Al3Sc颗粒, 增强了合金基体和晶界的共价键络, 使合金的硬度、强度和晶粒热稳定性都得到提高.
关键词:
Al-Mg合金
,
Al3Sc
,
共价键
,
晶粒细化
,
力学性能
高英俊
,
张海林
,
金星
,
黄创高
,
罗志荣
金属学报
doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2009.10.007
采用相场方法模拟第三相颗粒钉扎的两相耦合的晶粒长大过程,系统地研究了第三相颗粒体积分数和尺寸大小对两相晶粒长大过程的影响.模拟结果表明,第三相颗粒体积分数越大,对晶界的钉扎作用越强,且极限晶粒尺寸越小.单个第三相颗粒尺寸越大,对晶界钉扎作用越强.但当体积分数一定时第三相颗粒尺寸越小时,颗粒数目会越多,此时总的钉扎效果会越好,晶粒极限尺寸也越小.若晶粒长大系统同时引入两种不同大小的第三相钉扎颗粒,且两种颗粒所占比例相同时,钉扎效果最好.相场方法模拟所得到的二相多晶材料晶粒组织演化规律和晶粒生长指数、晶粒形态、生长动力学和拓扑结构特征与已有实验和理论结果相符合.
关键词:
相场模拟
,
晶粒长大
,
硬质颗粒
,
Zener钉扎
