触媒中氧含量对人造金刚石合成效果的影响

就Ni_(70)Mn_(25)Co_5合金触媒材料中的氧含量对合成金刚石的影响进行了研究,并对氧在合成过程中的行为和影响机理进行了探讨。研究结果表明,触媒中氧含量降低,会提高其催化效果。     

Na_(0.7)Ni_(0.5)Mn_(0.3)Fe_(0.2)O_2正极材料的制备及其储钠性能

为提升钠离子电池的储钠性能,采用溶胶-凝胶法合成了Na_(0.7)Ni_(0.5)Mn_(0.3)Fe_(0.2)O_2层状金属氧化物正极材料,并探讨了柠檬酸含量对材料形貌、结构和电化学性能的影响.形貌和结构分析表明,所得电极材料的成分主要为多晶Na_(0.7)Ni_(0.5)Mn_(0.3)Fe_(0.2)O_2,并伴有少量Ni O;随着柠檬酸含量的增加,Na_(0.7)Ni_(0.5)Mn_(0.3)Fe_(0.2)O_2的颗粒尺寸减小但团聚现象更加明显.电化学测试结果表明,当柠檬酸与金属氧化物的物质的量比为0.3∶1时,所得Na_(0.7)Ni_(0.5)Mn_(0.3)Fe_(0.2)O_2正极材料具有最优的电化学性能,其首圈放电比容量高达128.1 mA·h/g,经50次充放电循环后,仍能释放出91.6 mA·h/g的可逆比容量.此外,Na_(0.7)Ni_(0.5)Mn_(0.3)Fe_(0.2)O_2正极材料还拥有良好的倍率特性,在1.0 C高倍率下,其放电比容量可达84.4 m A·h/g,在快速充放电钠离子电池应用方面展现出良好的前景.     

“单含硼”和“双含硼”黑金刚石合成的比较

我们将样品按两种不同的原料匹配方式(含硼触媒合金与不含硼石墨,简称“单含硼”;含硼触媒合金与含硼石墨,简称“双含硼”),分半对称地组装在同一高温高压反应腔中,研究了硼不同的含量和原子分布情况对高温高压合成含硼黑金刚石的影响。实验结果表明,“双含硼”方式得到的金刚石与“单含硼”相比不仅平均单产高,而且粗颗粒度比也高;硼原子可以增加金刚石单晶体的长大速度,因此可能缩短大颗粒单晶的合成时间,在高温范围内,“双含硼”方式得到的金刚石单晶有着增强抗氧化性能的趋势。     

硼含量对合成金刚石的颜色和热稳定性的影响

研究了金刚石中硼含量对金刚石的颜色和耐热性能的影响。以石墨和触媒粉末作原料,用硼酸作为添加剂,在高温高压下合成出含硼金刚石。用原子发射光谱定量分析法检测金刚石中硼原子的含量;采用动态空气流条件下的热重和差示扫描量热方法对金刚石进行了热稳定分析,用体视显微镜观察金刚石的颜色。结果表明:合成金刚石的初始氧化温度超过840℃,最高达到920℃;1200℃时,热失重率在58%~94%之间,放热峰值在990℃~1135℃之间;随着硼含量的增加,金刚石的颜色由黄变黑,热稳定性提高。当控制硼元素的含量低于30×10-6时,可以合成出热稳定性高的黄色透明金刚石。     

Heusler合金Mn_2NiAl物性的密度泛函理论研究

基于密度泛函理论架构下的第一性原理方法,对Hg_2CuTi型Mn_2NiAl的能量随四方变形的变化、晶格常数、磁矩、电子态密度、体弹模量等进行了计算.结果表明:i)在四方变形过程中,在c/a接近1及1.24附近各存在一个稳定的状态,分别对应于奥氏体态和马氏体态. ii)在奥氏体和马氏体两态下, Mn_2NiAl的总磁矩主要是由Mn原子提供, A、B晶位Mn原子的磁矩呈现为亚铁磁结构. iii)在奥氏体和马氏体两态下, Mn(A)或Mn(B)原子自旋向上和自旋向下的态密度形成较大的自旋劈裂,产生较大的磁矩.处于不同晶位的两个Mn原子之间的d-d直接交换作用较弱,维持了它们之间的反铁磁耦合,而处于同一晶位的Mn原子之间的铁磁耦合是由Al原子的s电子为媒介的间接交换作用来维持,此即为Mn2NiAl亚铁磁结构形成的机制. iv)Mn_2NiAl的抗压缩性比Ni_2MnGe, Ni_2MnGa和Ni_2MnB的均小.     

人造金刚石金属包覆膜内γ-(FeNi)(111)与Fe3C(004)晶面上原子匹配关系与电子密度分析

用透射电子显微镜(TEM)检测了高温高压下铁基触媒合成金刚石外的金属薄膜,发现存在大量的合金相γ-(FeNi)与高碳相Fe3C,但未发现石墨与金刚石结构.γ-(FeNi)(111)晶面与Fe3C(004)晶面上的原子有对应匹配关系.应用余氏理论(EET)计算了γ-(FeNi)/Fe3C界面的共价电子分布,发现一级近似下两晶面的平均共价电子密度(简称电子密度)连续,符合程氏理论(TFDC)提出的"相邻晶面电子密度连续"的原子边界条件.分析认为,γ-(FeNi)与FeaC分别是金属薄膜中形成金刚石的催化相和过渡相.     

人造金刚石金属包覆膜内γ(FeNi)(111)与Fe3C(004)晶面上原子匹配关系与电子密度分析

用透射电子显微镜(TEM)检测了高温高压下铁基触媒合成金刚石外的金属薄膜，发现存在大量的合金相γ(FeNi)与高碳相Fe3C，但未发现石墨与金刚石结构．γ(FeNi)(111)晶面与Fe3C (004)晶面上的原子有对应匹配关系．应用余氏理论(EET)计算了γ(FeNi)/Fe3C界面的共价电子分布，发现一级近似下两晶面的平均共价电子密度(简称电子密度)连续，符合程氏理论(TFDC)提出的“相邻晶面电子密度连续”的原子边界条件．分析认为，γ(FeNi)与Fe3C分别是金属薄膜中形成金刚石的催化相和过渡相．     

对阴极材料Li_(1.2)Fe_(0.052)Ni_(0.078)Co_(0.13)Mn_(0.54)O_2/C的电化学性能的研究（英文）

Li_(1.2)Fe_(0.052)Ni_(0.078)Co_(0.13)Mn_(0.54)O_2/C是先以MnO_2为模板用铁离子替换镍离子制备好Li_(1.2)Fe_(0.052)Ni_(0.078)Co_(0.13)Mn_(0.54)O_2,然后用碳包覆的方法制备而成的。经过电化学性能测量发现这种材料具有良好的电化学性能,通过XRD分析表明,所得材料具有层状α-NaFeO_2结构。用透射电镜观察发现,通过碳表面处理可以产生清晰的界面。样品在0.1C,电压2.5～4.8V下充放电70次后发现电池容量可达～210(mA·h/g)左右,且循环结束后容量可保持在86%左右。     

共沉淀法制备Li[Li0.1 Ni0.45-xMn0.45-xSn2x]O2微米球及其电化学性能研究

目的:制备正极材料Li[Li_0.1Ni_(0.45-x)Mn_(0.45-x)Sn_2x]O_2微米球,并研究其电化学性能与掺杂Sn^2+的物质的量的关系。方法:通过共沉淀法以SnSO_4、Na_2CO_3、MnSO_4?H_2O和NiSO_4?6H_2O为原料,制备前驱物(Ni_(0.45-x)Mn_(0.45-x)Sn_2x)(CO_3)_0.9,与Li_2CO_3充分混合,高温煅烧得到正极材料Li[Li_0.1Ni_(0.45-x)Mn_(0.45-x)Sn_2x]O_2微米球。结果:正极材料的物相用X射线衍射（XRD）进行检测,表观形貌利用扫描电子显微镜（SEM）进行研究,采用恒流充放电测试对电池电化学性能进行分析。结论:添加Sn^2+可以有效提高Li[Li_0.1Ni_(0.45-x)Mn_(0.45-x)Sn_2x]O_2系列锂离子正极材料的电化学性能。     

NiMn双金属与MgO载体间的相互作用对氢气解离的影响

采用密度泛函理论,在电子水平上研究了NiMn双金属与MgO载体间的相互作用以及这种相互作用对H原子吸附和H_2解离的影响,并把所得结果与Ni/MgO上相应的结果作比较。研究过程中分别采用完美的和有缺陷的MgO载体负载Ni_2Mn_2簇,构建了两种催化剂模型。结果表明,表面有缺陷的MgO与活性组分Ni_2Mn_2间的相互作用大于完美面MgO与活性组分间的相互作用,H原子在有缺陷的MgO负载的Ni_2Mn_2催化剂上的吸附能大于完美面MgO负载的Ni_2Mn_2催化剂上的吸附能,并且有缺陷的MgO负载的Ni_2Mn_2催化剂更有利于H_2解离;与Ni4负载的MgO上金属与载体间相互作用相比较,添加第二种金属Mn会使活性组分与MgO载体间的相互作用减弱,吸附H原子的能力增强,但是不利于H_2解离。此结果为通过加入第二种金属或改变载体来调变金属-载体间相互作用进而改变催化剂性能的实验研究提供了理论线索。     

B_(13)C_2型C_(14)N晶体结构及弹性性质的第一性原理研究

采用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法,研究了B13C2(B12CBC)中B12二十面体所有B原子被C原子取代,以及C-B-C三原子链中B原子被N原子取代后材料的性质变化.通过对比计算研究发现,取代后得到的化合物C14N体积减小、弹性性质进一步提高、金属性增强、材料的理论硬度有所改善.C与C明显形成方向性强的类金刚石四面体键,有利于其弹性的提高.     

Fe含量对有序态Ni4Mo合金晶体结构及性能的作用

研究了Fe含量对有序态Ni_4Mo合金晶体结构及力学性能的作用,结果表明:当在有序态Ni_4Mo合金中添加的Fe含量小于10%时,合金的晶体结构仍为单相有序D1a结构;而当Fe含量为10%时, Ni_(70)Mo_(20)Fe_(10)合金的晶体结构变为单相有序面心立方结构;如果继续增加合金中的Fe含量,则在合金中析出了密排六方结构的第二相. Fe元素通过改变合金的晶体结构显著提高了有序态Ni_4Mo合金拉伸时的延伸率,有序态Ni_(70)Mo_(20)Fe_(10)合金在真空中的延伸率达到了30.9%,比有序态Ni_4Mo合金的延伸率提高了12倍. Fe合金化也有效降低了有序态Ni_4Mo合金在氢气环境中的脆性敏感性.     

非晶软磁损耗研究

本文对Fe_5Co_(70)Si_(15)B_(10),Fe_(40)Ni_(40)P_(14)B_6,(Fe_(0.1)Ni_(0.35)Co_(0.55))_(78)Si_8B_(14)非晶在不同状态下的损耗进行了测量。并作了损耗分离,与1J_(79)(坡莫)晶态合金的损耗数据进行对比。观察到Fe_5Co_(70)Si_(15)B_(10)与1J_(79)损耗相比,非晶的反常涡流损耗在总损耗中所占比例大几倍到十倍。Fe_5Co_(70)Si_(15)B_(10)和Fe_(40)Hi_(40)P_(14)B_6二种非晶磁场热处理对损耗影响效应相差很大(几倍到十倍)。在部分淬态非晶样品中,观察到每周损耗随频率变化在某一频段内出现反常下降现象。对上述几种实验现象进行了解释     

高温高压下石墨变金刚石的结构转化机理

本文从容观事物内部矛盾的斗争及其在特定条件下可以相互转化这一基本观点出发,从分析石墨、金刚石和触媒物质三者的结构和原子间的相互作用入手,提出了一个高温高压下石墨变金刚石的结构转化机理。 本文认为,在一定条件下,石墨中碳原子的sp~2π杂化状态可以转化为sp~3杂化状态,从而使石墨变成金刚石。这就是石墨具有在一定条件下可以转变成金刚石的内在矛盾性,也是结构转化机理的理论基础。由此出发,说明在一定条件下,石墨既可以通过溶解扩散过程,又可以通过直接转变过程转变成金刚石,并给出了在无触媒及有触媒作用的情况下,石墨转化为金刚石的微观机理图象。提出了如何选择触媒与石墨的指导原则。同时还提出了一个在目前生产金刚石常用的合成方法中,如何进一步提高晶粒度和强度的途径。     

大颗粒硼皮金刚石聚晶的研制

本文利用一般生产的黄金刚石单晶作原料,或采取表面加硼处理,或在粘结剂中掺少量硼,使金刚石单晶表面蒙上硼原子层,同时强化粘结剂,在高温高压下进行了硼皮金刚石聚晶的研制,具有悬挂键的金刚石单晶表面,由于微量硼原子的引入,可能产生重构,从而可能改善聚晶的性能。实验结果表明,在高温高压下聚合成的这种大颗粒硼皮金刚石聚晶体的耐热性和磨耗比都大大提高,并且赶上了以含硼黑金刚石单晶为原料合成的大颗粒含硼黑金刚石聚晶,用它们做成的石油取心钻头,效果良好,初步的实验,取得了预期的效果。     

Ni_(80)Fe_(20)镀层对Fe_(73.5)Cu_1Nb_3Si_(13.5)B_9非晶条带磁阻抗效应的影响(英文)

采用磁控溅射镀膜工艺,在Fe_(73.5)Cu_1Nb_3Si_(13.5)B_9非晶条带的光滑面上溅射了130~650 nm厚的Ni_(80)Fe_(20)薄膜,制备了一系列Ni_(80)Fe_(20)/Fe_(73.5)Cu_1Nb_3Si_(13.5)B_9复合结构样品.研究了镀层厚度对材料的镀层形貌、巨磁阻抗效应(Giant Magneto-Impedance,GMI)和磁滞回线的影响.结果发现,镀层厚度为260 nm厚时,样品的表面形貌最平整致密,最大磁阻抗比提高到33.0%.在玻璃基片上溅射了相同厚度的系列Ni_(80)Fe_(20)薄膜,其磁滞回线结果发现薄膜的各向异性方向随着厚度的增加由平行表面转变成垂直于表面.正是Ni_(80)Fe_(20)镀层各向异性的方向改变,影响了镀层与条带间的相互作用,进而影响复合结构样品的磁阻抗效应.     

自旋玻璃CuMn和CuMnT(T=Ti,Pd,Pt)的磁感生各向异性

本文是文献[1]的补充,除补充了一些典型特性外,还通过一些Cu_(93.4)Mn_(6.6)及含有λ_d不同的微量添加元素Ti,Pd,Pt的Cu_(95.1)Mn_(2.0)Ti_(2.9),Cu_(96.7)Mn_(2.1)Pd_(1.2),Cu_(97.2)Mn_(2.1)Pt_(0.7)的实验结果,介绍了Mn含量对磁各向异性特性及这些微量添加元素对2％Mn-Cu有关特性的影响。本文的实验条件同文[1]。     

微量镍元素添加对铁基非晶/纳米晶磁芯软磁性能的影响

用单辊法制备的宽20 mm,厚25μm的Fe_(73.5)Cu_1Nb_3Si_(13.5)B_9和Fe_(73.5)Ni_(0.3)Cu_1Nb_3Si_(14.2)B_8合金带材,绕制成外径为40 mm,内径为25 mm的环型磁芯,然后将磁芯在不同的温度下进行退火处理,研究了微量Ni元素添加对合金带材的晶化行为以及对横向磁场退火后的非晶/纳米晶磁芯的软磁性能的影响。结果表明:与Fe_(73.5)Cu_1Nb_3Si_(13.5)B_9合金带材相比,添加微量Ni元素的Fe_(73.5)Ni_(0.3)Cu_1Nb_3Si_(14.2)B_8合金带材的一级起始晶化温度Tx1和一级晶化峰温度Tp1降低,其二级起始晶化温度Tx2和二级晶化峰温度Tp2升高,两级起始晶化温度之间的差值ΔTx增大;与横向磁场退火后的Fe_(73.5)Cu_1Nb_3Si_(13.5)B_9非晶/纳米晶磁芯相比,横向磁场退火后的Fe_(73.5)Ni_(0.3)Cu_1Nb_3Si_(14.2)B_8非晶/纳米晶磁芯的起始磁导率μi和饱和磁感应强度Bs减小,矫顽力Hc增大;当测试频率f和最大磁感应强度Bm不变时,有效幅值磁导率μa增大,比总损耗Ps和矫顽力Hc减小;当测试频率f不变时,电感Ls和品质因数Q增大;当励磁电流I不变时,感应电动势E大。     

耐磨铸铁的研制及其耐磨性的试验研究

通过合金化的方式,制备了两种耐磨铸铁材料,研究了所制备铸铁的组织、相结构、硬度及其耐磨性能。研究表明:Ni-Cr-Mo铸铁形成白口组织,P铁的组织形貌为硬而脆的二元磷共晶(α-Fe+Fe_3P),XRD物相分析表明Ni-Cr-Mo铸铁中形成了新的化合物Cr_(13)Ni_5Si_2、Cr_3Ni_2Si、Cr_(23)C_6,P铁中为Fe_3Si、Fe_2Mn Si。硬度和磨损实验表明两种铸铁都具有较好的耐磨性,Ni-Cr-Mo铸铁的磨损量更低。     

稀土化合物R2Fe14B晶场系数的计算

本文采用F.Herbst定义的原子坐标计算了R_2Fe_(14)B(R=Ce,Sm,Pr,Nd,Tb,Dy,Er,Tm)的晶场系数.对未见报导R原子坐标的R_2Fe_(14)B化合物用Pr_2Fe_(14)B中的Pr的坐标(R是轻稀土时)和Dy_2Fe_(14)B中Dy的坐标(R是重稀土时)进行了计算,并将计算结果和已见报导过的文献数据进行了比较.