钛铝合金热力学性质的研究

采用快速ＬＭＴＯＣＰＡ方法分别计算成分有序和无序的ＴｉＡｌ合金（Ｌ１０结构）的热力学性质,通过比较可以发现,有序情况下的ＴｉＡｌ合金的晶格常数理论值与实验值符合很好,而无序情况下的晶格常数理论值与实验值偏差大于３％．理论结果表明有序的γＴｉＡｌ相在富Ａｌ区,多余的Ａｌ原子占据Ｔｉ的格点后,系统能量降低,有利于γＴｉＡｌ相的稳定性,而在富Ｔｉ区,多余的Ｔｉ原子占据Ａｌ的格点后,将使所有的Ｔｉ原子的能量增大,使系统能量升高,不利于γＴｉＡｌ相的稳定性,而有利于新相的形成．     

多元合金异质结In_xGa_(1-x)As/In_xAl_(1-x)As的价带偏移

采用ＬＭＴＯ－ＡＳＡ能带计算方法，研究三元合金ＩｎｌＧａ４－ｌＡｓ４和ＩｎｌＡｌ４－ｌＡｓ４（ｌ＝０，１，２，３，４等五个有序态）的能带结构和平均键能Ｅｍ；在此基础上，将原子集团展开与平均键能方法结合起来计算了ＩｎｘＧａ１－ｘＡｓ／ＩｎｘＡｌ１－ｘＡｓ异质结的价带偏移ΔＥｖ（ｘ）值．研究表明：该异质结的ΔＥｖ（ｘ）值随合金组分ｘ的变化接近于线性；ΔＥｖ（ｘ）的理论计算值与实验结果相当符合．     

TiAl＋Ca合金断裂及变形亚结构研究

运用ＳＥＭ和ＴＥＭ等分析手段研究了ＴｉＡｌ＋Ｃａ三元合金的室温断裂行为和变形亚结构．结果表明，少量Ｃａ的添加可以大幅度提高Ｔｉ－３４％Ａｌ合金的室温力学性能．合金断裂时不再表现为单纯的穿晶解理断裂而在γ单相中出现了河流状的解理纹，断口上还出现较多的撕裂梭；ＴＥＭ分析表明，Ｃａ的添加有助于１／２＜１１０］正常位错的启动；Ｔｉ－３４％Ａｌ－１．０％Ｃａ合金压缩变形时产生大量的位错环，当Ｃａ含量达到２．０％时，在γ相中出现了由于位错分解而产生的层错．     

TiAl反常温度强化行为位错机制的研究

利用电子理论了ＴｉＡｌ的价电子结构和键能，表明，ＴｉＡｌ扳常温度强化行为是三种主位错钉扎机我互作用引起的，同时孪生交割钉所位错机制也有很大作用。     

α－（AlMnSi）空间构型与价电子结构分析

分析了金属间化合物α－（ＡｌＭｎＳｉ）的空间结构，并运用余瑞璜的固体与分子经验电子论中的键距差分析法计算了α－（ＡｌＭｎＳｉ）的理论键距及其各种原子所选取的杂阶．在此基础上计算出α－（ＡｌＭｎＳｉ）中Ｍｎ原子键络的共价键键能．     

TiAlN 保护膜的制备及结构研究

用反应磁控溅射方法制备了ＴｉＡｌＮ薄膜,结构分析表明,当Ｔｉ的含量小于０．２５时,ＴｉＡｌＮ薄膜是Ａｌ基氮化物的闪锌矿结构,但晶格常数随Ｔｉ原子含量的增加而增大．Ｘ射线光电子能谱分析表明,ＴｉＡｌＮ薄膜有与ＡｌＮ和ＴｉＮ不同的电子结构特征．     

Ti6Al4V—DLC系梯度材料的设计

为了提高钛合金（Ｔｉ６Ａｌ４Ｖ）基体和类金刚石薄膜（ＤＬＣ）之间的附着强度,采用有限元分析法对ＴｉＡｌ４Ｖ－ＤＬＣ系生物梯度材料进行了热应力缓和设计,对不同参数对热应力分布的影响进行了分析,计算结果表明对Ｔｉ６Ａｌ４Ｖ－ＤＬＣ系生物梯度材料,最优热应力缓和参数如下：体积分布系数 ｎ＝ １． ８;梯度层层数 Ｎ＝ １０．     

TiAlN保护膜的制备及结构研究

用反应磁控溅射方法制备了ＴｉＡｌＮ薄膜，结构分析表明，当Ｔｉ的含量小于０．２５时，ＴｉＡｌＮ薄膜是Ａｌ基氮化物的闪锌矿结构，但晶格常数随Ｔｉ原子含量的增加而增大，Ｘ射线光电子能谱分析表明，ＴｉＡｌＮ薄膜有与ＡｌＮ和ＴｉＮ不同的电子结构特征。     

α—（AlMnSi）空间构型与价电子结构分析

分析了金属间化合物α－（ＡｌＭｎＳｉ）的空间结构，并运用余瑞璜的固体与分子经验电子论中的键距差分析法计算了α－（ＡｌＭｎＳｉ）的理论键距及其各种原子所选取的杂阶，在此基础上计算出α－（ＡｌＭｎＳｉ）中Ｍｎ原子键络的共价键键能。     

高应变速率下Ti-47%Al-1.5%Cr-0.5%Mn-2.8%Nb合金的拉伸性能

采用Ｈｏｐｋｉｎｓｏｎ拉杆技术和常规拉伸技术,在室温、５×１０－４～８００ｓ－１应变速率范围内研究了具有复相（ＤＰ）和全片层（ＦＬ）组织的Ｔｉ－４７％Ａｌ－１．５％Ｃｒ－０．５％Ｍｎ－２．８％Ｎｂ合金的拉伸力学性能．发现在高应变速率（动态）和低应变速率（静态）条件下两种组织都呈现出接近零塑性．ＤＰ组织的抗拉强度（σｂ）比ＦＬ组织的高,同种组织动态σｂ比静态的高．扫描电镜断口分析结果表明,两种组织的静态和动态的断裂方式基本相同,都是以穿晶解理为主,局部区域伴有沿晶开裂;ＴｉＡｌ合金的动态脆性和静态脆性一样,主要不是由环境因素造成．     

4d过渡金属在L10-TiAl中占位的第一原理研究

采用第一原理赝势平面波方法研究了TiAl-X(X为4d过渡金属)超胞合金体系的几何、能量与电子结构。通过对Ti7Al8X与Ti8Al7X超胞的合金形成能的计算、比较与分析发现:合金化元素的外层电子数,特别是外层的d电子数对其在L10-TiAl合金中的占位有非常明显的影响,d电子数较少的前过渡金属Y,Zr,Nb和Mo主要优先占据Ti原子位,而d电子数较多甚至是满d壳层的Rh,Pd,Ag和Cd则主要优先占据Al原子位。而介于这两种情况中间的Tc和Ru合金化元素,表现出微弱的趋势,分别偏重占据Ti原子位和Al原子位。通过合金化元素价电子态密度图的变化,较好地解释了4d过渡金属在L10-TiAl合金中的占位规律。     

用第一性原理研究AlCu_2Ti晶体的电子结构(英文)

用广义梯度近似密度泛函和全势能线性缀加平面波方法,研究了AlCu2Ti的电子结构.结果表明,总的态密度不仅依赖于过渡金属的位置,而且过渡金属的dDOS在价电子的杂化中起着关键作用.铝的3s态被排斥远离费米能级,铝的3p态比d态更扩展.总的态密度由铝的3p态调节,并且在电子间的相互作用中,铝的3p态比d态更敏感.特别地,AlCu2Ti表现出较平的DOS和弱的金属性.     

Unexpected carbon-oxygen bond cleavage of THF promoted by guanidinate titanium complex/lithium diisopropylamide： Synthesis and crystal structure

An unexpected carbon-oxygen bond cleavage of THF （THF = tetrahydrofuran） promoted by guanidinate titanium complex was described. Guanidinate lithium [Pr2 ^1NC（NCy）2]Li （Cy = cyclohexyl） formed in situ reacted with TiCl4（THF）2 in a 2：1 molar ratio to produce the guanidinate titanium chloride [Pr2 ^1NC（NCy）2]2TiCl2 （1） in good yield. The reaction of [Pr2 ^1NC（NCy）2]2TiCl2 with lithium diisopropylamide in THF afforded an unexpected [Pr2 ^1NC（NCy）2]2Ti（OBu^n）2 （2）, which was formed by the cleavage of carbon-oxygen bond of THF. Complexes 1 and 2 were fully characterized by elemental analysis, NMR and IR spectroscopies, and X-ray crystal structure determination for complex 2.     

Al_（13）中性正负离子团簇的理论研究

采用第一性原理的全势能线性Muffin-Tin轨道组合分子动力学方法对Al13,Al13＋,Al13-团簇进行了理论计算。得到了Al13,Al13＋,Al13-团簇的基态结构及其一系列的亚稳态结构。Al13和Al13-的基态结构是略有畸变的二十面体,而Al13＋的基态结构是Al13的一个亚稳态结构。发现Al13-基态结构的态密度与试验的结果符合的很好。对这些结构的能量,键长和最高占据态与最低占据态的能量间隔做了讨论。     

团簇Ti3B2结构稳定性、成键及电子性质

为了解Ti-B体系的性质,采用密度泛函理论中B3LYP的方法对团簇Ti_3B_2的单、三重态进行全参数优化计算和相关频率的计算验证,得出8种稳定构型。对这些稳定构型的结构、成键情况以及电子性质进行分析。其中构型1~((3))的稳定性是所有优化构型中最好的,构型2~((3))和3~((3))互为对映异构体;Ti-B键对团簇Ti_3B_2的稳定性起重要作用;团簇Ti3B2中所有构型的电子都是由Ti原子流向B原子。     

Co_3Ti和氢化Co_3Ti的电子结构与总能(英)

采用紧束缚LMTO（TB－LMTO）方法计算了Co3Ti和它的氢化物Co3TiH的电子结构与电子总能．计算得到的晶格常数及体弹性模量与实验符合得很好．Co3Ti吸收H后的能量及体积变化的结果表明Co3Ti的氢化反应很容易发生，这与实验结果也是相符的．     

Al—12Ti机械合金化过程的结构演变

采用三种不同类型的球磨机对高Ａｌ含量的Ａｌ－Ｔｉ元素进行球磨试验，研究了其结构演变的特点和影响因素．Ａｌ－Ｔｉ混合粉末在高能球磨过程中的结构演变与球磨输入能量有很大关系，输入能量高的球磨方式能导致Ｔｉ完全过饱和固溶于Ａｌ中，甚至形成部分非晶相和Ｌｌ２有序相；中等输入能量只能形成过饱和固溶体，不能形成非晶相；输入能量较低则不能使Ｔｉ完全溶于Ａｌ．球磨输入能量还对最终球磨态粉末的畸变程度和晶粒大小有重要作用，输入能量高的球磨机制备的机械合金化粉末的畸变明显高于另外两种球磨机制备的粉末，且晶粒更细．高的畸变和细的晶粒可能是促进部分非晶化的原因之一．     

金属Al、Cu钝化机理电子理论研究

通过计算机编程建立水吸附Al和Cu的模型,利用实空间的Recussion方法分别计算了Al和Cu被H2O吸附前后系统的状态密度和能量变化,及表面金属原子与其近邻原子间的键级积分,并将两个计算结果进行比较.从结果中分析,金属原子的电子转移到H2O分子的O原子上.水吸附金属表面后,状态密度有所下降,次表面原子几乎不受影响,系统总能降低,系统变稳定.H2O使金属表面化学活性降低,并从键级积分计算结果中讨论了Al和Cu钝化膜的形成机理:水通过氧与金属表面原子成键后,表面金属原子与次表面原子作用增强,水中氧和氢原子相互作用改变的不同导致形成不同的钝化膜.     

PTFE基含能破片的能量释放特性研究

本文利用弹道枪作为加载方式模拟破片弹靶作用状态,研究了冷压烧结制备的6种含能材料在冲击条件下的能量释放特性,并利用高速摄影记录实验现象.实验结果表明：含能材料的毁伤效果明显优于惰性材料;Al/W/PTFE含能破片释放的能量最多,Ti/W/PTFE含能破片的火光持续时间最长.     

β-二酮二亚胺铝化合物的CO插入反应机理及其成键性质分析

采用ONIOM(B3LYP/6-31G(d):AM1)方法,对β-二酮二亚胺Al配合物LAl[η2-(CSiMe3)2](L=HC[(CMe)(NAr)]2,Ar=2,6-iPr2C6H3)和LAl[η2-(CPh)2](L=HC[(CMe)(NAr)]2,Ar=2,6-iPr2C6H3)的CO插入反应进行了理论研究,并在B3LYP/6-311G(d,p)水平上分析了反应物、过渡态和产物的键合特征。结果表明:反应活化能和前线分子轨道能级差较低,该插入过程易于进行;与过渡金属原子的酰基配合物不同,主族元素Al的酰基配合物中,Al原子与酰基碳原子之间不存在σ-π配键,而是Al的3s轨道与酰基C原子的sp2杂化轨道形成的电价配键,且Al的酰基配合物可能较过渡金属类似物有更高的化学活性。