曹轲
,
任凤章
,
王天军
,
刘治军
,
田保红
,
李武会
稀有金属材料与工程
四阶Runge-Kutta法是工程计算中常用的一种求解微分方程的数值计算方法,具有精度高,易收敛等优点.本文在Feynman等人计算方法的基础上,用经典的四阶Runge-Kutta法来求解Thomas-Fermi-Dirac (TFD)方程,进一步提高原计算方法的计算精度.利用该方法求出了元素Cu的TFD方程数值解并计算出一些常见元素在Wigner-Seitz半径处的电子密度.
关键词:
Thomas-Fermi-Dirac方程
,
Runge-Kutta法
,
电子密度
,
Wigner-Seitz半径
李新利
,
任凤章
,
马战红
,
李武会
,
王宇飞
,
卢景霄
材料热处理学报
采用SRS00光谱光度计对甚高频等离子体增强化学气相沉积本征微晶硅薄膜过程进行了在线监测,分析了硅烷不同注入方式对等离子体光发射谱和薄膜结构的影响.结果表明,采用硅烷梯度注入时,等离子体中的Hα*、Hβ*和SiH*峰强度逐步升高,且高的Hα*/SiH*比值有利于高晶化率界面层的沉积;这与采用XRD分析薄膜的结构得到的结果一致.选择硅烷梯度注入方式沉积微晶硅薄膜电池本征层,在沉积速率为1 nm/s本征层厚度为2400 nm时,最终获得了光电转换效率为7.81％的单结微晶硅薄膜太阳能电池.
关键词:
硅烷馈入方式
,
等离子体
,
光发射谱
,
微晶硅薄膜
,
太阳能电池
李武会
,
任凤章
,
马战红
,
贾淑果
,
田保红
,
郑茂盛
中国有色金属学报
介绍密度泛函理论(DFT)、余氏理论(EET)和程氏理论(TFDC),综述DFT在功能材料、结构材料和表面科学等领域中的应用,EET在金属材料和陶瓷材料等领域中的应用,以及TFDC在晶体中位错稳定性、簿膜内应力、纳米材料等领域中的应用,阐述了3种电子理论的相互关系和应用特点,展望3种电子理论的应用前景,指出三者的有机结合是电子理论发展的有效途径.
关键词:
电子理论
,
密度泛函理论
,
余氏理论
,
程氏理论
,
材料科学
王有道
,
吴尔冬
,
王苏程
,
李武会
金属学报
doi:10.3724/SP.J.1037.2011.00307
利用四轴X射线衍射仪(XRD)测定片状DD10镍基单晶高温合金减薄至不同厚度时基体相(γ)和沉淀强化相(γ′)的晶格常数.根据减薄过程中两相间约束变化得到晶格常数和错配度变化规律,计算出合金从三维块体错配应力状态向二维平面应力状态转化达到失稳状态的临界厚度以及与不同应力状态对应的晶格错配度.依照一定的假设条件,推算出与应力松弛条件对应的无错配应力状态下两相的晶格常数.分析结果表明:合金减薄达到临界厚度后,γ′相晶格常数随厚度减小而线性变小,γ相晶格常数无明显变化,与此对应的晶格错配度绝对值变大；减薄过程伴随γ/γ′两相间约束的减弱和相间微观应力松弛,晶格取向差和晶体嵌镶度增大,表层应力状态向平面应力状态转化.测量得到的临界厚度与无错配应力状态下的晶格常数可为高温合金单晶材料的应用设计和残余应力测试提供参考.
关键词:
镍基单晶高温合金
,
晶格常数
,
晶格错配度
,
XRD
李武会
,
田保红
,
马坪
,
吴尔冬
金属学报
doi:10.3724/SP.J.1037.2012.00109
利用XRD研究了ScMn2合金及其氢(氘)化物的晶体结构；利用Sieverts装置测量了合金的吸氢活化性能、P-C-T曲线及吸氢动力学曲线；利用热重-差热分析仪(TG-DSC)研究了ScMn2H3.6钝化后的放氢动力学.结果表明,ScMn2的氢(氘)化物保持了母合金C14型Laves相结构,吸氢造成的晶胞体积膨胀约为25％;ScMn2在室温常压下能与H(D)迅速发生反应,具有优异的活化性能；100kPa,298K时,1molScMn2合金的贮氢量和贮氘量分别约为3.7和3.6mol;ScMn2具有较低的吸、放氢滞后临界温度,优异的平台特征以及较低的平台压,适于H及其同位素贮存.与室温平台压对应的合金氢化物的△H和△S分别为-45kJ/mol和-80J/(K·mol);ScMn2在113kPa初始H2(D2)压强下吸氢(氘)动力学可用JMA模型描述,反应级数为0.4,吸氢和吸氘的表观活化能分别为(16±0.3)和(19±1.7)kJ/mol,此活化能的差异使ScMn2有可能用于H同位素分离；钝化后的合金氢化物在639K时能完全放氢,放氢的表观活化能为(144±14)kJ/mol.
关键词:
ScMn2合金
,
吸氢活化
,
P-C-T曲线
,
热力学
,
动力学
马坪
,
吴二冬
,
李武会
,
孙凯
,
陈东风
金属学报
doi:10.3724/SP.J.1037.2013.00637
采用XRD和SEM分析了Ti07Zr0.3(Cr1-xV)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bee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2MPa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(△H)和熵变(△S)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500～600K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.
关键词:
贮氢
,
Laves相
,
固溶体相
,
P-C-T曲线
,
热力学
,
热重分析
刘树英
,
刘亚洲
,
李武会
,
张冬冬
,
毛钟泉
,
鈴村暁男
机械工程材料
doi:10.11973/jxgccl201611009
向Al-Si钎料中添加质量分数为0．1％~7．0％的锌粉,采用电弧炉熔炼法和单辊熔体快淬法制备了普通和急冷Al-Si-Zn钎料,并用这两种钎料对304不锈钢和6063铝合金进行钎焊,研究了这两种钎料的组织、抗拉强度以及钎焊接头的抗剪强度.结果表明：随着锌粉添加量增加,两种钎料的润湿角均减小；与普通钎料相比,急冷钎料的晶粒更加细小,组织更加均匀；当添加锌粉的质量分数为0．5％~3％时,Al-Si-Zn相呈弥散状,钎料强度较高；当添加锌粉的质量分数超过3％后,Al-Si-Zn相呈聚集状,钎料强度较低；成分相同时,急冷钎料的抗拉强度及接头的强度都高于普通钎料的；但急冷钎料仍为细晶结构而非非晶结构,其组织仍有待改善.
关键词:
Al-Si-Zn钎料
,
急冷
,
显微组织
,
抗拉强度
杜晓明
,
李武会
,
吴二冬
稀有金属材料与工程
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MgTi(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.
关键词:
第一性原理
,
MgxTi(1-x)H2
,
电子结构
,
光学性质
