刘海龙
,
吴波
,
黄超然
,
王敏
,
周泽友
,
赵春凤
,
熊远鹏
,
吴育锋
稀有金属材料与工程
采用亚晶格模型,辅助以第一性原理总能计算,研究了Ll2结构的Co3Ti基金属间化合物中元素的占位有序化行为.结果表明,Co3Ti化学计量比合金呈现完全有序化;对于xco/xTi为3:1的Co72Ti24M4合金,第3合金组元M为Si或Ta时,M与Ti共同占据la位置,M为Cu、Ni、Pd、Rh、V或W时,M与Co占据3c位置,而当M为Al、Cr、Ge、Mn、Sc或Y时,M在la和3c位置的占位分数相同,这些元素的占位行为均不受温度影响;而当M为Fe、Hf、Mo、Nb、Ru和Zr的占位情况随温度发生变化.随原子核外层电子的增加,原子占位逐渐倾向于从la亚晶格转向3c位置.亦预测了xCo/xTi偏离3∶1的部分合金的占位分数随合金成分和温度的变化细节,预测结果与文献进行了比较,并澄清了文献上的分歧.
关键词:
Co3Ti基金属间化合物
,
有序化行为
,
亚晶格模型
,
合金热力学
,
第一性原理计算
王敏
,
吴波
,
刘海龙
,
黄超然
,
付金彪
,
赵春凤
,
吴育锋
,
熊远鹏
,
周泽友
硅酸盐通报
铝掺杂氧化锌(ZAO)透明导电膜兼具电阻率低和透光性好的特点,在光学与光电子领域具有广阔的应用前景.本文以微米级的高纯超细ZnO和Al2O3粉体为原料,通过控制适当的素坯成型压力,烧结前增加冷等静压环节,优化烧结工艺,制备出了高致密度和低电阻率的ZAO靶材.在16 MPa的成型压力,120 MPa冷等静压,1350℃×1h的烧结工艺下,制备出了高致密度和低电阻率的ZAO靶材,其致密度达98.0％,电阻率为1.8 × 10-2 Ω·cm,接近于热等静压所制备出的ZAO靶材.利用自制靶材,通过射频磁控溅射法,进一步制备出了ZAO薄膜,透光率达到88.6％,最低电阻率达到2.1×10-3 Ω·cm.
关键词:
透明导电氧化物
,
常压烧结法
,
射频磁控溅射
,
显微组织
,
光电性质
刘灯宪
,
彭琼
,
吴波
,
杨上金
,
赵春凤
,
钭舒适
,
陈祖华
机械工程材料
doi:10.11973/jxgccl201610013
采用水冷铜坩埚真空感应悬浮熔炼工艺制备 AlCoCrFe1．5 Ni 高熵合金,然后分别在800,900,1000℃下对其进行退火热处理,研究了退火前后合金的显微组织、硬度和耐蚀性能.结果表明：退火前AlCoCrFe1．5 Ni高熵合金为BCC 结构,组织为典型的等轴晶；在800℃退火后,合金中有FCC相和σ相析出；在1000℃退火后,析出相为BCC相和FCC相,无σ相；在低于900℃的温度下退火后,合金具有较好的抗高温软化性能,在1000℃退火后硬度下降明显,由退火前的510 HV降至400 HV；退火前后合金的耐蚀性能均优于304不锈钢的,随着退火温度升高,合金的耐蚀性能逐渐增强；在1000℃退火后,合金的耐蚀性能优于904不锈钢的.
关键词:
多主元高熵合金
,
退火
,
显微组织
,
耐蚀性能
熊远鹏
,
吴波
,
王敏
,
周泽友
,
赵春凤
,
吴育锋
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2014.01.009
采用基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理方法,在广义梯度近似(GGA)框架下,研究了纯净闪锌矿 ZnS-B3和 Na 掺杂 ZnS 后的晶体结构、电子结构和光学性质.详细分析了不同 Na 掺杂浓度对 ZnS的晶格常数、电子态密度和能带结构的影响,讨论了费米能级附近的电子组态对 ZnS 光学性质的影响.结果表明,掺杂 Na 对 ZnS 光学性能有极大的影响,当Na 离子掺杂浓度为6．25％(原子分数)时,表现出较好的综合光学性质；当掺杂浓度为12．5％(原子分数)时,体系有效负电荷离子浓度增加,S3p 态穿过费米能面,引起 S3p 态电子产生跃迁,在低能量红外区域产生新介电峰,引起光吸收,降低了 ZnS 材料的透红外性能.理论预测结果与文献报道的实验结果相吻合.
关键词:
ZnS红外材料
,
电子结构
,
光学性质
,
第一性原理计算
杨卫卫
,
何雅玲
,
黄竞
,
赵春凤
,
陶文铨
工程热物理学报
对多孔材料强化管内换热进行了数值研究,详细讨论了多孔材料厚度(0≤e≤1)和渗透率(10-5≤Da≤10)等参数对管内换热特性和压力损失的影响.结果表明:利用多孔材料调整流场分布,剪薄边界层厚度,能够有效地增强管内换热.当Da=10-4时,管内充分发展Nu数最大能够增至空管时5.5倍左右.但管内压力损失随着多孔材料厚度e的增加或Da数的减小而急剧增大.因此在实际应用中,应采用部分填充多孔材料,文中建议最佳的多孔材料厚度e取O.6左右,此时换热可以得到相当程度的强化,而且压力损失控制在可接受的范围内.
关键词:
多孔材料
,
强化换热
,
数值研究
赵春凤
,
何雅玲
,
丁文静
,
杨卫卫
,
陶文铨
工程热物理学报
本文开发了二维可压缩交变流动的SIMPLEC计算程序,对渐缩型锥形脉管制冷机进行了二维数值研究,研究了锥度对脉管制冷机性能的影响.数值计算结果表明,对渐缩型锥形脉管,存在一最佳锥度,此时的制冷效果最好,当锥度大于最佳锥度时,制冷效果反而变差.另外本文还从脉管内流场的分布及二次流的角度揭示了锥形脉管能提高制冷机性能的原因及内在机理.一定锥度下的锥形脉管不但可以改变脉管内二次流的大小,还改变了脉管内二次流的分布情况,使脉管冷热端的二次流分布变得不均匀.这是一定锥度下的锥形脉管可以改善脉管制冷机制冷效果的主要原因.
关键词:
锥形脉管
,
二次流
,
数值研究
吴波
,
赵春凤
,
杨上金
,
周泽友
,
陈祖华
,
熊远鹏
稀有金属材料与工程
采用水冷铜坩埚真空感应悬浮熔炼法制备A1CoCrFeNiTi0.5多主元高熵合金,研究合金在800、900、1000和ll00℃下的高温氧化行为,采用XRD,SEM及EDS对氧化膜的成分及形貌进行了分析,探索了合金的氧化机制.结果表明,合金的氧化动力学曲线在800和900℃时近似遵循六次方抛物线规律,在1000和1100℃时近似遵循四次方抛物线规律.合金具有优异的抗氧化性,在800、900和1100℃下为抗氧化级别,而在1000℃下为完全抗氧化级别.合金的氧化主要发生在枝晶间和共晶区,呈岛状团聚堆叠生长,1100℃氧化时该区域的氧化物发生明显剥落,氧化产物主要是TiO2、Fe2TiO5和FeCr2O4等;而枝晶相的氧化产物较单一,1000℃及以下温度氧化时为弥散分布的A12O3颗粒,1100℃氧化时为致密的A12O3氧化层.高温氧化后,合金基体相结构稳定,未出现软化现象.
关键词:
高熵合金
,
高温氧化
,
氧化机理
,
显微组织
何雅玲
,
杨卫卫
,
赵春凤
,
陶文铨
工程热物理学报
对脉动流动强化凸块散热进行了数值研究,讨论了雷诺数Re,斯德鲁哈尔数St,脉动振幅A等参数对凸块散热性能和通道中压力损失的影响.数值结果表明,脉动流动加强了流体的扰动和掺混作用,增强了流体的传热能力,进而强化了凸块的散热.凸块散热的强化效果随着Re数和A的增大而增大,并且对于该模型存在最佳的St数.另外,通道中瞬时压力损失满足正弦规律变化,其周期平均的压力损失与稳态时差异不大.
关键词:
脉动流动
,
脉动振幅
,
数值模拟
,
传热强化
赵春凤
,
何雅玲
,
黄竞
,
刘迎文
工程热物理学报
本文建立了小孔型脉管制冷机的物理和数学模型,开发了描述小孔型脉管制冷机内二维可压缩交变流动与传热耦合计算的模拟程序,并对制冷机内的流场和温度场特性及其他一些重要的热力参数进行了详细的分析.通过对小孔型脉管制冷机的数值分析,直观地刻画了脉管制冷机内的工作过程和复杂流动现象,如二次质量流动和速度环形效应等.另外还得到了最佳小孔阀半径,对所研究的小孔型脉管制冷机,最佳小孔阀半径约为0.3 mm,当小孔阀开度为此最佳值时,制冷机的制冷量最大.
关键词:
小孔型脉管制冷机
,
数值研究
,
交变流动
