周惦武徐少华张福全彭平刘金水
金属学报
采用基于密度泛函理论Castep和Dmol程序软件包, 计算了ZA62镁合金中AB2型金属间化合物 MgZn2, Mg2Sn和MgCu2的结构稳定性、弹性性能与电子结构. 合金形成热和结合能的计算结果显示: Mg2Sn具有最强的合金化形成能力, 而MgCu2结构最稳定; 体模量(B)、弹性各向异性系数(A)、Young's模量(E)、剪切模量(G)和Poisson比(ν)的计算结果表明: MgZn2和MgCu2为延性相, 而Mg2Sn为脆性相, MgZn2的塑性最好; 采用弹性常数、体模量和结合能的经验公式计算金属间化合物的熔点, 实验值均在采用弹性常数(±300 K)和体模量(±500 K)计算熔点预测的范围内, 采用弹性常数比采用体模量和结合能预测熔点的平均相对误差小, 其中采用弹性常数计算Mg2Sn的熔点与对应的实验值十分接近, 相对误差仅为0.31%. 不同温度下热力学性质的计算结果表明, 在298-573 K温度范围内, MgCu2的Gibbs自由能始终最小, 其结构热稳定性最好, 结构稳定性的强弱顺序并不随温度的升高而消失; 而对MgZn2和Mg2Sn, 以475 K为临界, 结构稳定性的强弱顺序随温度的升高发生了变化; 态密度和Mulliken电子占据数的计算结果表明: MgCu2 结构最稳定的原因主要在于体系在Fermi能级以下区域成键电子存在强烈的离子键作用.
关键词:
镁合金
,
intermetallics
,
electronic structure
,
structural stability
,
elastic property
刘正
,
鞠阳
,
毛萍莉
,
于波
,
王峰
稀有金属材料与工程
采用基于密度泛函理论的CASTEP程序包,计算了Mg-Al-Sn-Y合金中Mg17Al12,Mg2Sn和A12Y相的结构稳定性、电子结构和弹性性能等.合金形成热△H和结合能Ecoh的计算结果表明,Al2Y相具有最强的合金化能力与体系结构稳定性.电子结构的分析结果解释了这3种金属间化合物的结构稳定性机制和脆性本质.计算出了Mg17Al12,Mg2Sn和Al2Y三相的3个独立的弹性常数,并进一步得出了体模量、剪切模量、杨氏模量、泊松比等.分析表明Mg17Al12,Mg2Sn和Al2Y三相均为脆性相,其中Al2Y最脆且最硬.
关键词:
镁合金
,
第一原理
,
结构稳定性
,
电子结构
,
弹性性质
韩全勇
,
朱燕娟
,
苗成成
,
罗洁
,
张伟
,
赵腾起
,
张春华
材料工程
doi:10.11868/j.issn.1001-4381.2015.08.005
采用超声波辅助沉淀法分别在单元掺杂、二元掺杂和不掺杂三种情况下制备了三种不同镍源的纳米氢氧化镍，研究三种阴离子（NO3－，Cl－，SO2－4）对产物晶相结构及稳定性的影响。结果表明：未掺杂时，半径较大的SO2－4离子有利于α‐Ni（OH）2的形成；在单掺杂Co（Ni2＋∶Co2＋＝1∶0．20）时，NO3－离子不仅有利于α‐Ni（OH）2的形成，而且可以使α‐Ni（OH）2在碱液中保持较高的稳定性；当复合掺杂Co／Cu（Ni2＋∶Co2＋∶Cu2＋＝1∶0．15∶0．05）时，三种镍源制得的样品均为纯α‐Ni（OH）2结构，但以Ni（NO3）2为镍源的α‐Ni（OH）2在碱液中结构稳定性较高，NiCl2次之，NiSO4较差。可见，α‐Ni（OH）2结构及稳定性既与掺杂情况有关，也与阴离子密切相关。
关键词:
镍源
,
氢氧化镍
,
结构稳定性
,
阴离子
,
α-Ni(OH)2 晶相
王爱华
,
张宇
,
宋海珍
,
李根全
材料热处理学报
采用基于密度泛函理论的第一性原理赝势平面波方法,研究了Mg-Zn-Cu合金中金属间化合物在极端条件下(高温和高压)的结构稳定性和弹性性能.结果表明,金属间化合物Mg4Zn8、Mg8 Cu16、CuZn、Cu07Zn2和Mg8 Zn8Cu8在0℃和0 Pa下力学稳定;Mg4Zn8、Mg8Cu16、CuZn和Cu07Zn2为延性相,Mg8Zn8Cu8为脆性相;在这5种金属间化合物中CuZn塑性相对较好,Mg8Zn8Cu8塑性相对较差.
关键词:
Mg-Zn-Cu合金
,
金属间化合物
,
结构稳定性
,
热动力学性质
刘强
,
李波
,
陈希章
,
刘靖
,
郭辉
,
袁勇
功能材料
制备了一种Cr-Co-Ni-Mn含钴奥氏体不锈钢。与304不锈钢比较,研究了其抗空蚀性能,用TEM观察了空蚀试样的组织结构,并测定了该钢种的强度,利用时效处理研究其组织稳定性。结果表明Cr-Co-Ni-Mn含钴奥氏体不锈钢屈服强度、抗拉强度比常用的304不锈钢高,奥氏体组织稳定,空蚀孕育期长,耐空蚀效果好。TEM观察到试样空蚀作用层有ε马氏体组织,这些形变组织有利于吸收应变能,提高材料耐空蚀能力。综合该钢的性能,在耐空蚀领域有潜在的应用前景。
关键词:
Cr-Co-Ni-Mn奥氏体不锈钢
,
组织稳定性
,
空蚀
,
ε马氏体相变
马瑞
,
谢泉
,
黄晋
稀有金属材料与工程
采用基于密度泛函理论的赝势平面波法,研究了Ni、Co、Cr元素对Fe3Si金属问化合物结构稳定性、弹性性能和电子结构.合金形成热和结合能的计算结果显示,Fe3Si-Ni具有最强的合金化形成能力,且结构最稳定.力学常数的计算结果表明,Ni和Cr的加入可提高化合物的塑性和延性,而Co可提高其硬度,其中Fe3Si-Ni的塑性最好,Fe3Si-Co的热稳定性最好.态密度和布居分析的计算结果表明,Fe3Si-Ni结构最稳定且塑性最佳的原因主要在于其体系的Fermi能级最接近于赝能隙的底部,Fe-Ni键布居数最大,合金化后体系的金属性增强最明显.
关键词:
Fe3Si
,
赝势平面波方法
,
合金化
,
结构稳定性
,
力学常数
,
电子结构
盖永乾
,
丁伟中
,
金容
,
孟星宇
,
吉福堂
,
王贺
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2014.05.010
利用固相合成法制备了Ba1-x Lax Co0．9 Nb0．1 O3-δ(x＝0~0．3)透氧膜材料.研究发现,La 的掺杂虽然降低了材料的透氧率,但使得相结构更加稳定.分析结果表明,BaCo0．9 Nb0．1 O3-δ在较低工作温度下透氧率的衰减是由相分解所致. La 的掺杂能够减小容差因子,有利于立方相的形成和稳定,并有效改善透氧率衰减问题.Ba0．9 La0．1 Co0．9 Nb0．1 O3-δ在850℃、Air/He条件下表现出稳定的高透氧率,达到1．75 mL/(cm2?min).
关键词:
透氧膜
,
Ba1-xLaxCo0.9Nb0. 1O3-δ
,
稳定性
,
相分解
,
透氧能力
王丽平
,
韩培德
,
张竹霞
人工晶体学报
基于密度泛函理论,对Ag在MgF2低指数表面(100)面、(001)面、(110)面的吸附行为及吸附机理进行分析,并研究了吸附对体系结构稳定性及光学性能的影响.结果表明:Ag在MgF2表面的吸附为稳定的化学吸附,在(100)面、(001)面、(110)面的最佳吸附位分别为最外层F的四重穴位、短桥位、长桥位;吸附机理主要表现为Ag与附近F的共价键作用.吸附Ag后,MgF2表面稳定性增加,稳定性顺序由吸附前的(001)＜(100)＜ (110),变为吸附后的(100)＜ (110)＜ (001).在300 nm到1000 nm波段,MgF2 (100)而、(001)而吸附Ag体系,折射率实部较吸附前减小.
关键词:
MgF2
,
结构稳定性
,
表面能
,
吸附
,
光学性质
,
密度泛函
高任
,
王焕平
,
朱钦恭
,
肖珍
,
HELLMUT Eckert
,
ZHANG Xianghua
,
徐时清
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20160523.022
采用传统熔体冷却法制备TiO2掺杂量为0~1.8 wt%的TiO2/SiO2-Al2O3-MgO系玻璃,探讨了不同TiO2质量分数对玻璃体积密度、弯曲强度、压缩强度、压缩模量和结构稳定性的影响规律.结果发现:当TiO2含量小于1.5 wt%时,TiO2/SiO2-Al2O3-MgO系玻璃的光学带隙随着TiO2含量的增加而减小、玻璃结构更加稳定,其体积密度、弯曲强度、压缩强度以及压缩模量均随着TiO2含量的增加而上升;当TiO2含量超过1.5 wt%后,该玻璃体系的结构稳定性和力学性能均随着TiO2含量增加而下降;当TiO2的质量分数为1.5 wt%时,玻璃的光学带隙达到最小值为3.75 eV,各项力学性能达到最优,其弯曲强度为110.36 MPa、压缩强度为240.18 MPa、压缩模量为115.03 GPa.适量TiO2的掺杂,减少了玻璃网络结构中非桥氧的数量,使孤立的岛状网络单元重新聚合,从而显著提高了玻璃的结构稳定性和力学性能;但过量的TiO2迫使TiO2/SiO2-Al2O3-MgO系玻璃结构中的桥氧键断裂生成非桥氧,由此显著降低了其结构稳定性和力学性能.
关键词:
TiO2
,
TiO2/SiO2-Al2O3-MgO系玻璃
,
力学性能
,
光学带隙
,
结构稳定性
周惦武
,
徐少华
,
张福全
,
彭平
,
刘金水
金属学报
doi:10.3724/SP.J.1037.2009.00436
采用基于密度泛函理论Castep和Dmol程序软件包,计算了ZA62镁合金中AB_2型金属间化合物MgZn_2,Mg_2Sn和MgCu_2的结构稳定性、弹性性能与电子结构.合金形成热和结合能的计算结果显示:Mg_2Sn具有最强的合金化形成能力,而MgCu_2结构最稳定;体模量(B)、弹性各向异性系数(A)、Young's模量(E)、剪切模量(G)和Poisson比(v)的计算结果表明:MgZn_2和MgCu_2为延性相,而Mg_2Sn为脆性相,MgZn_2的塑性最好;采用弹性常数、体模量和结合能的经验公式计算金属间化合物的熔点,实验值均在采用弹性常数(±300 K)和体模量(±500 K)计算熔点预测的范围内,采用弹性常数比采用体模量和结合能预测熔点的平均相对误差小,其中采用弹性常数计算Mg_2Sn的熔点与对应的实验值十分接近,相对误差仅为0.31%.不同温度下热力学性质的计算结果表明,在298-573 K温度范围内,MgCu_2的Gibbs自由能始终最小,其结构热稳定性最好,结构稳定性的强弱顺序并不随温度的升高而消失;而对MgZn_2和Mg_2Sn,以475 K为临界,结构稳定性的强弱顺序随温度的升高发生了变化;态密度和Mulliken电子占据数的计算结果表明:MgCu_2结构最稳定的原因主要在于体系在Fermi能级以下区域成键电子存在强烈的离子键作用.
关键词:
镁合金
,
金属间化合物
,
电子结构
,
结构稳定性
,
弹性性能
