取向分布函数(ODF)在材料织构研究中的应用

为准确描述材料性能,以立方晶体为对象,采用Bunge的级数展开法模型计算其取向分布函数(ODF),以Voronoi增量算法为基础生成多晶体材料各晶粒的几何数据信息,利用可视化手段将多晶体材料晶粒位置与对应的ODF实现可视化,直观显示了多晶体材料中ODF值在各晶粒内的分布.对立方晶系多晶体材料的ODF测算及可视化处理,有助于获得材料的织构类型与分布规律.     

取向分布函数（ODF）的计算机模拟

考虑晶体结构的对称性,以立方晶体为对象,采用Bunge的级数展开法模型计算其取向分布函数ODF,通过计算机编程,完成了大量复杂的计算工作,从而使ODF的定量计算成为可能。最后将每个晶粒的ODF与其空间取向相对应,通过opengl技术实现Voronoi晶体可视化,直观显示了多晶体材料中ODF值在各晶粒内的分布,有助于获得材料的织构类型与分布规律。     

立方晶粒各向异性多晶体的弹性张量和超声波速

多晶体中的晶粒取向分布可通过取向分布函数（orientation distribution function,ODF）表示．取向分布函数（ODF）可在Wigner D-函数基下展开,其展开系数称为织构系数．利用Clebsch-Gordan表达式推导出立方晶粒各向异性集合多晶体的弹性张量显表达式,该弹性张量表达式包含3个材料常数和9个织构系数．为了织构系数的超声波测定,给出了这9个织构系数与超声波速之间的关系式,并通过一个算例来验证这个关系式．     

多晶体材料微结构的仿真与取向分布函数计算

为解决多晶体材料结构的可视化,设计Voronoi增量式外存算法,开发了多晶体材料微结构的“海量”级仿真技术,获得了数值化的晶粒几何信息数据。利用OpenGL图形接口,实现了一般多晶体及表层晶粒细化多晶体材料微结构的可视化仿真,并在此基础上采用Bunge符号的级数展开法模型,计算了各个晶粒的取向分布函数（ODF）,实现了取向分布函数值在取向空间内与实际晶体取向分布的一一对应;开发了软件ProDesign,为三维多晶体材料微结构的力学响应计算提供了基础性仿真工具,为识别“材料结构弱点”、评估微裂纹（群）的启裂及扩展、推演“微结构虚拟失效”行为搭建了支撑性平台。     

材料晶粒择优取向的定量描述及其在地质学上的应用

材料晶粒择优取向可以用取向分布函数来定量描述，其基本原理是进行坐标变换；一些对择优取向敏感的晶体的力学和物理性能，可以根据这种理论建立其分布函数关系的表达式，在材料织构和岩石组构分析中具有重要意义。文中以立方晶体试样为例，导出了三个取向分量的表达式，描述了试样横向在晶体坐标中的取向。     

材料晶粒择优取向的定量描述及其在地质学上的应用

材料昌粒择优取向可以用取向分布函数来定量描述，其基本原理是进行坐标变换，一些对择优取向敏感的晶体的力学和物理性能，可以根据这种理论建立其分布函数关系的表达式，在材料织构和岩石组构分析中具有重要意义，文中以立方晶体试样为例，导出了三个取向分量的表达式，描述了试样横向在晶体标中的取向。     

双相不锈钢超塑性变形机理

从材料的晶体结构出发,研究了双相不锈钢超塑性变形的机理.利用背散射电子衍射花样分析系统(EBSD),获得了双相不锈钢变形过程中的ODF图、极图和取向与转轴分布等晶体取向分布规律.结合透射电镜对微观组织的观察结果进行了综合分析.研究表明,双相不锈钢超塑性变形的机理为形变诱导析出和动态再结晶、晶界滑移以及变形中的晶粒转动.     

TA7合金薄板冷轧织构的三维取向分析

建立了适用于表现六方系材料织构的取向分布函数(Orientation Distribution Function)的数学模型并编制了相应的计算程序(略)。提出利用最小二乘法,用r个极图级数系数Q_(lm)~i计算ODF级数系数W_(lmn)时的加权系数b~in的公式,论证了加权系数与被测试样织构类型无关。 实测并计算了TA7冷轧薄板的取向分布函数。通过分析ODF图确定;被测试样里绝大多数晶粒的轧面倾向于(0001),漫散可达40°,而轧向在各个方向上接近均匀分布;此外还有少数晶粒的取向为(2114)[0110]。     

多晶织构金属薄板的塑性各向异性分析

从晶体学理论出发 ,将多晶体看作是具有不同取向的单晶集合体 .认为单晶体各个滑移系的开动相互独立 ,从而简化计算模型 .同时利用从实测极图分析得到的三维晶粒取向分布函数作为权函数 ,对多晶织构圆板深拉延后径向应变进行平均化处理 ,得出薄圆板法兰部分的径向应变沿环向呈不均匀分布 ,其峰值个数及位置同已有实验结果相一致 ,表明模型正确 ,方法可行     

材料的晶粒取向分布（COD）和晶界特征分布（GBCD）的研究

项目简介：该研究建立了晶粒取向分布函数(ODF)的快捷算法：提出从不完整极图测算ODF的二步法；根据最大信息熵原则建立了确定真ODF的最大熵法；采用欧拉角表示织构矢量，建立了广义矢量法；按最大熵原则直接处理实测极图数据，建立了改进最大熵法。建立了模拟形变织构的定区增量     

电工钢磁性各向异性的预估

利用多晶材料织构取向分布函数(ODF)对单晶性质进行加权平均可有效预估其宏观磁性各向异性．运用ODF分析法对电工钢的磁感应强度进行了成功估算，并通过测定相同材质的多晶标样的磁感来确定计算所需的单晶性质．     

织构对NiTi合金相变伪弹性的影响及其计算机模拟

近等原子比热轧态NiTi合金板材有较显著的择优取向,使该合金的相变伪弹性呈现明显的各向异性.拉伸实验表明拉伸轴沿与轧向成45°夹角的方向,相变伪弹性最好;沿轧向,次之;沿横向,最差.文中对NiTi织构进行了取向分布函数定量分析,并改进了NiTi单晶相变应变的晶格变形矩阵理论,以取向分布密度为加权因子,对该合金多晶的相变伪弹性进行了计算机模拟,所得结果与实测值吻合得较好.     

多晶体材料二维微观组织结构的计算机重构

介绍了用于多晶体材料微观组织结构重构的软件MSCopier（二维版）的设计思想．该软件能够对多晶体材料各个晶粒的几何形状进行识别,并运用了多边形裁剪算法,可将实际晶粒的几何形状处理成对应的凸多边形,完成了多晶体材料的微观组织结构的计算机重构,实现了多晶体材料微观组织的可视化,成功地实现了多晶体材料二维微观组织结构的计算机重构,为采用数值化技术对多晶体集合进行定量分析创造了条件．     

X线物相定量分析中织构的影响及其修正方法

本文阐述了多晶材料在物理冶金各个环节中所产生的各种类型的织构,织构存在的普遍性以及织构对物相定量分析的影响。以0Cr18Ni9钢为例,本文比较了修正织构影响前和采用不同方法修正后的物相定量分析数据。结果表明修正后的相定量分析精度得到了明显的提高,其中借助取向分布函数(ODF)所作的修正结果最好。 X线强度直接比较法经常被用于测定双相材料的相体积百分比,而且测定时有时假定材料中没有织构。在实际工业生产中很难找到没有织构的多晶(非粉末)材料,因此在进行物相定量分析时,忽略织构影响很容易造成较大偏差。只有确定了所得X线衍射强度中织构影响的程度并加以修正才能得到准确的定量分析值。     

一种新的晶体定向切割方法

发展了一种新的晶体定向切割方法，此法利用Ｘ光定向仪，在只须知道晶体某一晶面的情况下，借助于该晶体的标准极图，即可定向切割出该晶体的任意所需晶面（或晶向）。理论分析表明，此法对立方晶系、六方（含三方）晶系、四方晶系、正交晶系均正确、可靠，定向切割操作快速、准确、简捷，具有很高的实用性。     

高白填料氢氧化铝的微观结构

不同分解工艺生产的高白填料,其氢氧化铝晶体生长形态不同.采用扫描电镜、X射线衍射和拉曼光谱等分析手段研究了碳分和种分氢氧化铝高白填料产品的微观结构,揭示了它们晶体发育的变化.结果表明,高白填料氢氧化铝晶体属单斜晶系,空间群P21/n,择优生长晶面均为(002)晶面;种分氢氧化铝晶体比碳分氢氧化铝晶体的(002)晶面择优取向因子值小,为多晶面生长;种分氢氧化铝晶体晶格参数比碳分氢氧化铝晶体晶格参数和拉曼光谱特征峰半高宽数值小,因此,种分高白填料氢氧化铝晶体中杂质和晶格缺陷比较少,晶体结晶度明显好于碳分高白填料产品.     

An off-normal fibre-like texture in thin films on single-crystal substrates

In the context of materials science, texture describes the statistical distribution of grain orientations. It is an important characteristic of the microstructure of polycrystalline films, determining various electrical, magnetic and mechanical properties. Three types of texture component are usually distinguished in thin films: random texture, when grains have no preferred orientation; fibre texture, for which one crystallographic axis of the film is parallel to the substrate normal, while there is a rotational degree of freedom around the fibre axis; and epitaxial alignment (or in-plane texture) on single-crystal substrates, where an in-plane alignment fixes all three axes of the grain with respect to the substrate. Here we report a fourth type of texture--which we call axiotaxy--identified from complex but symmetrical patterns of lines on diffraction pole figures for thin films formed by solid-state reactions. The texture is characterized by the alignment of planes in the film and substrate that share the same d-spacing. This preferred alignment of planes across the interface manifests itself as a fibre texture lying off-normal to the sample surface, with the fibre axis perpendicular to certain planes in the substrate. This texture forms because it results in an interface, which is periodic in one dimension, preserved independently of interfacial curvature. This new type of preferred orientation may be the dominant type of texture for a wide class of materials and crystal structures.     

光电子能谱在钒酸钇晶体生长中的应用

应用光电子能谱分析了钒酸钇（YVO4）多晶斜与单晶之间的关系，成功生长出低缺陷的YVO4晶体，并对晶体进行检测。由检测结果得出，YVO4晶体的小角晶界，散射中心等缺陷与多晶斜的Y,V质量比有密切的关系，晶体的外形变形、与晶体温度场关系较大。