周正
,
陶静梅
中国有色金属学报
对3种典型成分的铝硅合金(Al-20%Si、Al-12%Si和Al-7%Si)进行了熔体温度处理凝固组织变化规律的比较研究.结果表明: 在Al-12%Si共晶合金熔体处理组织中存在α枝晶与初晶硅共存以及α枝晶在一定处理条件下可以完全消失的现象; 3种成分Al-Si合金的α枝晶及初晶硅的形态尺寸随过热温度、静置时间增加出现周期性的变化规律, 出现最小尺寸的温度、时间并不完全一致; 熔体温度处理对Al-7%Si中枝晶大小、形态等有一定影响, 但细化效果不明显.在铝硅合金中, 硅原子微观有序团簇和铝有序偏聚原子团簇可能存在于不同的温度区间, 铝有序偏聚原子团簇存在的温度区间更靠近温度轴, 硅原子微观有序团簇具有比铝有序偏聚原子团簇更强的结合能.
关键词:
铝硅合金
,
熔体温度处理
,
共晶
,
原子团簇
,
凝固组织
王建军
,
粕壁善隆
,
刘春明
材料与冶金学报
建立不同类型的原子团簇模型,利用电荷自洽离散变分法计算了Ti薄膜中不同晶体结构的原子间化学键键能,分析了薄膜中晶体的局域态密度和全态密度,探讨了其电子结构和Ti-N原子间的交互作用变化.结果表明,N原子占据八面体间隙中心位置后,强Ti-N键的形成和原有Ti-Ti键的弱化,促使hcp-Ti中(00·1)面上的Ti原子沿着＜01·0＞方向发生迁移,成为hcp-fcc相变中fcc-Ti亚晶格形成的根源.随着进入hcp-Ti晶格中N原子数的增多,Ti-N结合键数目增加,N 2p/Ti 3d-4p杂化价电带的电子密度也随之增大,Ti的外层电子平均能量降低,保证了fcc-TiNy的稳定生长.
关键词:
氮化
,
Ti薄膜
,
原子团簇
,
电荷自洽离散变分法
,
电子结构
,
杂化轨道
李春
,
李元东
,
马颖
,
陈体军
,
武慧慧
,
李艳磊
中国有色金属学报
采用自孕育法制备新型Mg-9Zn-2Al高锌镁合金半固态浆料,研究孕育剂加入量为5％(质量分数)、导流器角度为45.时熔体处理温度对Mg-9Zn-2Al镁合金组织的影响.对孕育剂加入熔体后的熔化状况进行分析,并从原子团簇角度探讨熔体处理温度对一次孕育的作用机理.结果表明:熔体处理温度过高或过低时,组织平均晶粒尺寸较大;在695～710℃范围内,晶粒平均尺寸较小,约为47.5～48.8 μm.根据所推导出的孕育剂在导流器入口处的温度表达式,可以确定自孕育法铸造的最佳熔体处理温度,提出用固相率fs描述自孕育剂的熔化状况.
关键词:
Mg-9Zn-2Al镁合金
,
半固态浆料
,
熔体处理
,
自孕育法
,
原子团簇
刘俊
,
赵九洲
,
胡壮麒
金属学报
doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2005.02.021
采用NPT分子动力学模拟方法,应用周期边界条件,模拟了Cu-50%Ni(原子分数)合金熔体在不同冷却过程中原子团簇的演变情况,给出了以1×1014K/s冷速冷却至室温时Cu-50%Ni非晶体系中存在的各种结构单元,并研究了Cu,Ni原子在这些结构单元中的排列情况.结果表明,较高冷速下形成的非晶具有较高的能量和较高的非晶转变温度(Tg).在冷却过程中,原子间的短程作用逐渐加强,PCF图第一峰值逐渐增大.1551键对在非晶体系中占主导地位,且受冷速影响较大.体系中除了正二十面体外,还存在着各种缺陷多面体,其中含1551键对较多的缺陷多面体其数目也较多.FK多面体与Bernal多面体数目始终很少.大原子(Cu)易于占据多面体顶点,而小原子(Ni)则倾向于占据各多面体中心较大的空隙.随着冷速的降低,各多面体数目均有不同程度的下降.
关键词:
Cu-Ni合金
,
快速凝固
,
原子团簇
,
分子动力学
张旭杰
,
石福栋
,
钱东斌
,
张大成
,
朱小龙
,
杨杰
,
李新忠
,
马新文
原子核物理评论
doi:10.11804/NuclPhysRev.33.04.506
原子团簇的激发温度可由反应产物(出射电子或碎片)的初始平动能这一可观测量间接获得,为了提高原子团簇激发温度的测量精度,设计并搭建了一套具有高动能分辨的离子速度成像谱仪.本谱仪的高动能分辨性能首先借助Simion8.0软件优化静电透镜和分子束限束装置的几何结构来实现,然后通过理论模拟证明本套谱仪具有预期好的动能分辨能力.设备搭建完成后,研究了C60分子束在纳秒激光场中发生的延迟电离过程,获得了C60+离子随延迟时间增加而逐渐变窄的二维时间切片图像.分析表明,激光脉冲产生的多个C60+离子间的库仑耦合作用将会扩展二维切片图像的横向分布,提取库仑耦合作用对C60+离子初始平动能的影响,并通过分析C60+离子间的库仑耦合随延迟时间增加而逐渐变弱的定量依赖关系,证实了本套谱仪具有了设计预期的高动能分辨能力.这一工作为下一步基于离子速度成像技术细致研究分子热力学的相关课题提供技术参考.
关键词:
原子团簇
,
激发温度
,
离子速度成像谱仪
,
动能分辨
,
延迟电离
牟俊宇
,
郭汉杰
中国冶金
doi:10.13228/j.boyuan.issn1006-9356.20150104
对金属熔体结构的研究证实熔体中存在短程有序结构，而含金属间化合物的合金熔体中发现了原子-分子结合的团簇结构，即固态下的金属间化合物在熔体中并没有消失，而是以团簇结构（实际上就是液态的分子）存在，并与熔体中的自由原子存在化学平衡。从熔体结构出发，提出了适用于合金熔体的原子-分子热力学模型。然后以 Ca-Mg 合金熔体为例，介绍了该模型的构建和求解方法，并计算了1010 K 下的 Ca-Mg 合金熔体中各物质的摩尔分数。最后，将计算得到的钙、镁摩尔分数与各自的实测活度值进行比较，发现两者吻合得较好。这从计算上证明了合金熔体中同时存在着金属原子和金属间化合物分子，两者处于动态化学平衡之中。且达到平衡时，金属原子的摩尔分数实际上就是各自的活度。因此，对于合金熔体而言，活度并不存在。
关键词:
合金熔体结构
,
原子团簇
,
合金熔体原子-分子热力学模型
,
Ca-Mg 熔体
夏俊海
,
羌建兵
,
王英敏
,
王清
,
黄火根
,
董闯
金属学报
doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2005.09.019
Cu8Zr3和Cu10Zr7相中存在Cu8Zr5和Cu6Zr5团簇结构,它们与Cu-Zr系的两个深共晶点Cu61.8Zr38.2和Cu56Zr44对应. Cu64Zr36是Cu-Zr二元系具有最大玻璃形成能力的成分点.依据形成块体非晶的"变电子浓度线判据",以Cu64Zr36,Cu61.8Zr38.2和Cu56Zr44 3个二元成分为出发点,以Nb元素为第三组元,建立变电子浓度线(Cu64Zr36)100-xNbx,(Cu61.8Zr38.2)100-xNbx和(Cu56Zr44)100-xNbx.采用分步熔炼法,由铜模吸铸法制备直径为3 mm的合金棒.块体非晶的玻璃形成区及玻璃形成能力由XRD和热分析确定.结果表明,添加少量Nb(原子分数,x≤3)可以显著提高Cu-Zr二元系的玻璃形成能力.具有最大Tg/Ti值(0.626)的成分Cu60.3Zr37.2Nb2.5位于具有Cu8Zr5团簇和最深共晶点的Cu61.8Zr38.2向第三组元Nb的连线上.结合Cu-Zr二元体系的团簇结构讨论了Cu-Zr-Nb系块体非晶的形成.
关键词:
块体非晶合金
,
Cu-Zr-Nb合金
,
原子团簇
