Co在Fe-Co-Cr系高合金钢中作用机制的电子理论

利用固体与分子经验电子理论对Fe—Co—Cr系高合金钢马氏体的价电子结构进行了计算．结果表明，Co使α—Fe固溶体增加了8种结构单元，使nA值从原来的0．3835变为0．4684以上，增强了α—Fe基体的原子结合力．同时，Co也改变了C及其他合金元素形成的偏聚结构单元的价电子结构，使各个含C—Me偏聚单元的nA大幅度提高，从而改变了回火过程中碳化物等第二相的析出机制，增强了回火抗力．     

Cr在Fe-C奥氏体中的价电子结构及其在相变动力学中的行为

一、Fe-C、Fe-C-Cr奥氏体的价电子结构 按文献[1,2],本文建立了含0.15—2％C的Fe-C奥氏体的价电子结构,见表1。依文献[3],Cr在Fe-C奥氏体中应呈C-Cr偏聚状态,根据文献[3,4]的方法,本文又建立了Fe-C-Cr奥氏体的价电子结构。为了说明符号n~D的意义,文中给出了含0.3％C-Cr晶胞的价电子结构(见表2),其余Fe-C-Cr奥氏体的价电子结构见表1。作者认为表2中C与Fe~f、     

一种二元贵金属氮化物的价电子结构

利用固体与分子经验电子理论计算了一种新合成的贵金属氮化物PtN的价电子结构. 结果表明这种氮化物的电子结构位形是: Pt 6s 0.143, 6p 1.286, 5d 3.0; N 2s 0.5694, 2p 2.4306(只考虑共价电子). 这种位形与常用的第一性原理方法中产生赝势的电子结构位形有很大差异, 推测这种差异是造成体弹 性模量理论和实验值不符的原因. 另外, 根据得到的价电子结构, 计算了PtN的结合能为-674.75 kJ/mol.     

锕系元素单键半径R(1)计算的普遍公式

一、引言 锕系元素处于周期表最后一个周期——第七周期。对于第七周期的原子来说,由于其电子结构的复杂性,导致价态变化的复杂性,同种元素在不同化合物中的价电子结构是完全不同的。因此,研究锕系元素及其化合物的电子结构是具有重要的理论意义的。锕系元素是原子能工业的重要原料,对锕系元素,特别是对其价电子结构的研究,有利于促进对锕系元素的开发     

TiC价电子结构及其性质分析

利用固体与分子经验电子理论对TiC价电子结构进行了计算。结果表明，温度升高时，TiC的共价电子数增加，表明TiC具有良好的热稳定性；TiC晶体中的共价电子数与其硬度和脆性之间存在密切联系，根据晶格电子数可以定性地说明不同结构晶体之间的脆性差别，利用“键加强因子”△可在一定程度上定性地说明不同结构晶体硬度的相对大小。     

合金化对Fe-Al金属间化合物价电子结构的影响

材料的显微结构与其原子杂化状态的价电子结构密切相关,这是材料的成分、结构和性能之间的本质反映。本文依据文献[1]所提供的计算方法,就Mo,Ti,Mn,Cu,Si,Ce对Fe_3Al合金价电子结构的影响进行了计算分析和研究,以期探索合金元素对Fe_3Al材料键络强度的影响。     

Fe3C(001)晶面共价电子密度的计算

文献[1,2]给出了Fe-C合金中奥氏体、马氏体(原子排列较密集的)晶面平均共价电子密度(简称电子密度)的计算方法,并以此讨论了奥氏体(111)与马氏体(110)异相界面处-的电子密度。本文以Fe-C合金中另一重要的相渗碳体(Fe_3C)(001)面为研究对象,给出同时穿过几层原子的(原子排列较疏的)晶面电子密度的计算方法,并应用奥氏体(225)等晶面,讨论渗碳体(001)和铁素体(112)、渗碳体(001)和奥氏体(225)等界面电子密度的连续性。     

富铁硼化物FeB的电子理论研究

过渡金属硼化物结构的成键类型和机理一直是国内外固体、金属、物理化学各领域科学研究者非常感兴趣而又有很大争议的问题.由于其结构的复杂性,很难用能带理论对它进行计算.本文用固体与分子经验电子理论对富铁硼化物FeB进行了价电子结构分析,并以此为基础,对其力学、电学、磁学等物理性质进行了定量、半定量计算或定性的解释,获得了比较满意的结果.这里仅报道对FeB的价电子结构分析.     

材料科学基础理论研究的新进展

1988年12月,国家教委在吉林工业大学主持了《低合金超高强度钢的价电子结构及其对力学性能的影响》评审会。这是国家教委“优秀年轻教师基金”资助项目。参加评审的有吉林大学、天津大学、沈阳工业大学、北京钢铁研究总院、北京621研究所、中国民航研究所的专家和教授。这项研究冲破了国内外历来以原子排列特征和扩散为相变基础的理论框架,提出了固溶态偏聚结构的价电子理论。这一理论把余瑞璜的“固体与分子经     

铸铁凝固理论中的结构形成因子

文献[1]曾用相结构单元中最强共价键上的共价电子数n_A讨论了钢中的相变问题.本文仿文献[2]的方法进行计算,B-型杂化态下铸铁奥氏体和渗碳体晶胞中最强共价键上的共价电子数分别为n_A=0.9307和n_A=0.9385.余瑞璜先生已经给出石墨结构最强共价键上的共价电子数n_A=1.2051.按文献[1]的观点,铸铁凝固时最先结晶的相不应是石墨,且石墨结构中的n_A值为1.2051,平衡凝固时构成这样强的共价键驱动力源于何处?为回答这些问题,本文引入一个新参数——结构形成因子S,并用S对铸铁的凝固和石墨化进行了电子理论分析.     

渗碳体价电子结构及其性质的分析

渗碳体Fe_3C是Fe-C合金的重要相组分。对它的研究是研究钢铁材料的基础。其晶体结构经多人测定结果基本一致,本文采用Lipson等的结果进行计算。由于晶体结构的复杂性,迄今对渗碳体的价电子结构研究的报道尚少。最近Haglund等人用LMTO方法对渗碳体Fe_3C的价电子结构及其某些性质作了较深入的讨论,但其中某些结果并不使人满意。本文利用余氏固体与分子经验电子理论,由Fe_3C的晶体结构直接计     

Sc和Ti对纯铝细化机理的价电子结构分析

传统的相图理论和晶体界面共格理论无法从本质上解释Sc和Ti对纯铝及铝合金的细化作用差别的机理. 运用固体与分子经验电子理论(EET)研究了Al-Ti, Al-Sc两种合金的价电子结构, 通过计算共价键电子对数、界面电子密度差, 指出两种合金形核质点的晶体共价电子对数目多少、第二相颗粒与基体界面电子密度差的不同等因素, 是造成Sc, Ti对纯铝细化作用差别的本质原因.     

用EELS和UPS研究非晶碳价电子特性

一、引言 氢化非晶碳(a-C:H)是一种新型的薄膜材料,它不但具有类金刚石的结构和性质,而且能实现掺杂,呈现出较好的半导体特性,因此对这种材料的研究引起了人们极大的兴趣。但对这种材料的微观结构,特别是价电子键合特性和价带结构研究较少。我们运用电子能量损失谱EELS(Electron energy loss spectroscopy)和紫外光电子能谱UPS(ultraviolet photoelectron spectroscopy)等电子能谱测试手段,对a-C:H的价电子特性作了分析研究,并得到了一些有意义的结果。     

Ca提高Mg17Al12相熔点的现象及EET理论分析

在AZ91合金的Ca合金化研究中发现了加入的Ca基本上都溶入Mg17Al12相中，并提高了Mg17Al12相的熔点，增加了它的稳定性，这将对AZ91合金的高温性能有重要的影响。利用EET理论计算了含Ca的Mg17Al12相的价电子结构。结果表明Ca溶入Mg17A112相中后使控制Mg17Al12相稳定性的键强增加，并且主键络上和整个结构中的共价电子数分布也更加均匀。理论计算鸽时解释了试验结果。     

晶体硅电池的价电子结构与光谱响应的相关性分析

晶体硅太阳能电池是第一种实现商业化的太阳能电池,也是我国唯一实现商业化生产的太阳能电池.目前的研究多关注于硅电池的制备工艺,本文用固体与分子经验电子理论(EET)研究了单晶硅太阳能电池的价电子结构,从价电子结构的角度分析了单晶硅太阳能电池的光谱响应值,多晶硅电池的光谱响应问题.理论计算结果与实验数据基本一致,计算结果表明:单晶硅光谱响应的起始波长为4603,其光谱响应的最大值在波长7482处,光谱响应截止波长为10062,相当于1.23eV的禁带宽度.多晶硅电池的光谱响应范围虽然跟单晶硅一致,但是影响光谱响应值变小,其原因在于晶粒排列杂乱导致电子状态转变的难度增加,降低了对光子的吸收.最后用同样的方法对Ge的光谱响应进行了分析.分析表明,Ge的光谱响应的起始值在波长5596处,截止值在12940处,最大值在波长9224处,从价电子结构的角度解释了Ge不适合做太阳能电池的原因.     

Mn8钢TEM原位拉伸变形过程的动态观察

本文采用TEM薄膜原位拉伸变形试验连续观察了Mn8钢变形过程中形变诱发马氏体的形核与长大以及位错组态的动态变化过程,并结合微区成分测定和价电子结构理论计算,对试验现象的本质从电子和原子角度进行了分析说明.1 方法试验材料采用DZG-0.01真空感应电炉熔炼,铸铁模浇注.其化学成分(质量比)为C:1.21,Mn:8.18,Si:0.24,S:0.039,P:0.015.试样经1050℃,2h的固溶处理后淬入水中,获得的组织为单一奥氏体.用H-800透射电子显微镜进行薄膜原位动态拉伸变形试验,其拉伸速度为2μm/s,拉伸力为1kg,最大拉伸量为2.5mm,加速电压为200kV;用EDAX9900型X射线能量谱仪分析试样微区成分.     

高锰钢的价电子结构及其本质特性

合金元素在固溶体中以C—Me形式呈短程有序偏聚分布的理论研究近年来取得了一定进展.这一理论已从电子探针和Mossbauer谱等实验中得到了证明.本文采用EET理论对高锰钢的价电子结构进行计算,并结合我们近期的研究结果,试图从电子层次上揭示高锰钢异常高的奥氏体稳定性、冲击韧度、加工硬化能力和抗冲击耐磨性等特性的本质原因.1 高锰钢的价电子结构高锰钢(C原子质量分数为1.2%,Mn原子质量分数为12%)奥氏体是由C原子溶入面心立方结构的γ-Fe的八面体间隙,Mn原子置换Fe原子而形成的Fe—Mn—C合金固溶体.计算表明,平均约3～4个奥氏体晶胞中含有1个C原子,2个奥氏体晶胞中含有1个Mn原子.M(?)ssbauer谱测定结果证明,高锰钢中含C奥氏体占35%,无C奥氏体占65%.电子探针分析结果证明,C,Mn原子在高锰钢奥氏体中均呈微观不均匀分布,且富C处亦富Mn,贫C处亦贫Mn.按文献[4,5]的思想和上述结果可以认为,高锰钢奥氏体是由不含C晶胞、含C晶胞和含C—Mn晶胞堆垛而成.利用余瑞璜的固体与分子经验电子理论计算得到的各类晶胞的价电子结构主要数据汇总于表1.其中C—C、Fe—Fe、Fe—Mn原子之间的最大共价电子对数n_A值均在0.0053～0.3299之间.由计算结果可见,在所有原子组合当中,C—Mn(n_A~(C—Mn=1.2078)和C—Fe~f(n_A(C—F     

碱金属和碱土金属晶体结合能的计算

结合能系指破裂分子或固体的价电子结合所需的能量。它不仅决定固体的宏观性能,对深入揭示分子和固体的微观结构也有重大意义。但关于结合能的定量计算,除最简单的离子晶体外,只对少数晶体进行过粗略的计算,而且误差一般都较大。例如和对碱金属晶体结合能计算结果,平均和最大误差分别为19.6%、48%和4.3%、10%。而对     

富铁硼化物Fe2B的电子理论研究

Fe_2B同FeB一样,其成键类型和机理一直是国内外各领域科学研究者非常感兴趣而又有很大争议的问题。本文在对FeB的电子理论研究的基础上,对Fe_2B又进行了同样的研究,并以Fe_2B的价电子结构为基础,给出了用电子理论分析得到的Fe_2B熔点的计算结果。     

马氏体相变的分形模型

近年来,马氏体相变(martensitic transformation,简称MT)的分形描述受到人们关注。Hornbogen用Sierpinski地毯描述一些合金的MT,但Sierpinski地毯在形态上与实际的微观结构相差较大。龙起易等提出一MT分形模型,可根据马氏体和奥氏(austenic)体晶粒尺寸的变化,算出其分维,但其形态仍未被实验证实。Wunderlich根据ZrO_2中MT经常看到的形态变化,提出一MT模型,但它不是分形。本文对Fe-29％Ni-0.16％C合金冷却过程中MT进行跟踪观察,在马氏体组态形貌变化的基础上,提出一MT分形模型。