Ag-Au、Au-Cu二元合金形成能和高温相图的研究

合金相图是材料研究的重要基础,对合金相图的理论研究主要是对合金形成能和组态熵的计算。50年代初由Kikuchi创立的CVM方法对合金组态熵的计算提供了一种较为理想的近似模型,为相图的理论研究开辟了一条有效途径。然而,对二元合金形成能至今仍只限于唯象理论的研究。本文则在贵金属位能函数理论的基础上,从合金中原子间的相互作用出发,对二元合金形成能进行了定量计算,并从微观角度对形成能进行了定量的探讨。     

Ti-Mn二元系部分相图及其与贮氢性能的关系

氢能源是一种理想的二次能源。随着氢能的开发和利用,贮氢材料的研究日益受到重视。Ti-Mn合金是较有希望的贮氢材料之一。Gamo等人对Ti-Mn系Laves相的贮氢性能进行了系统的研究。他们认为,Ti-Mn二元合金中最宜作为贮氢材料的组成为TiMn_(1.5)。但在文献[2,3]所报道的Ti-Mn二元合金相图中,TiMn_(1.5)分别处于Cl_4型结构Laves相均匀区中间或P+C14两相区,这就难以从相关系的角度解释TiMn_(1.5)作为贮氢材料最佳组成的原因。为此,我们对Ti-Mn二元系Laves相的均匀区重新进行了测定。     

Al-Dy,Dy-Zr和Al-Dy-Zr体系的热力学优化

与Al3Sc类似,Al30Dy7Zr3化合物也具有L12结构,有望利用其来提高Al合金的高温强度.因此,了解Al-Dy-Zr体系富Al角的相关系极为重要.本文将C15_Laves相处理成计量比化合物,重新优化了Al-Dy二元相图;采用包含16个原子的特别准随机结构(SQS_16)来模拟Dy1-xZrx(x=0.25,0.5,0.75)hcp_A3固溶体,通过第一原理方法计算了其0 K下的混合焓.根据该计算结果以及文献中评估的相图对Dy-Zr二元系进行了热力学优化;最后,结合3个边界二元系的热力学描述,将第一原理计算与相图计算(CALPHAD)方法相耦合优化了Al-Dy-Zr三元系富Al角相图.计算的相关系数与实验结果符合得很好,证明该热力学描述是合理的.     

热力学-原子参数-人工神经网络相图计算方法

尽管用热力学方法计算机预报相图已取得很大成就,但热力学数据的缺乏,对未知相图的预报仍然是一大障碍。Miedema提出使用原子参数估算合金体系的热力学性质。陈念贻等为了预报未知相图,利用人工神经网络和原子参数预报了合金体系的某些热力学性质,如熔点、熔化类型等。在此,我们提出了热力学-原子参数-人工神经网络相结合的相图计算方法。首先从二元系相图计算出溶液的相互作用参数,然后利用人工神经网络和原子参数预报相互作用参数,最后再利用预报的相互作用参数计算出相图。为此,我们采用此法研究了过渡金属低共熔点和液-液分层二元系的相图。     

非晶和亚稳态R_2Fe_(23)B_3(R=Ce,Pr,Nd)的磁性

富Fe的非晶态R-Fe-B(R=稀土)合金,在高于其晶化温度退火时,往往会出现亚稳相,对某些特定成分的非晶态合金,退火后可形成亚稳态单相材料。Buschow等在研究非晶态Nd-Fe-B晶化时,发现了Nd_2Fe_(23)B_3亚稳相。最近,我们在Nd-Fe-B三元相图的富Fe区系统地研究了非晶态合金的晶化与磁性,     

FeAl有序相与液相高温相平衡的电子理论计算

FeAl合金是金属间化合物研究的热点之一,高温相平衡是其研究的重要基础.Kikuchi提出的CVM和NIM为合金相平衡及热力学性质的理论计算提供了一种广为利用的方法.吴非和郑伟涛等用此方法曾计算了Fe-Mn,Ag-Au和Au-Cu二元合金相图,取得了较好的结果,但他们的计算仅限于无序固溶体的相平衡.本文在提出计算有序相键能的“部分平均原子模型”的基础上,将Kikuchi的CVM和NIM与余氏电子理论相结合,计算FeAl有序相与液相之间的平衡参数,结果令人满意.     

《相图的边界理论及其应用──相区及其边界构成相图的规律》

本书主要阐述了作者提出的相图边界理论.讨论相图中相邻相区及其边界之间的关系,实际上也就是讨论相区及其边界如何构成相图的规律.第一章讲述了一般教科书中不常见的推导相律和确定独立组元数的方法.第二章到第五章是恒压相图边界理论的基本概念、理论和它在单、二、三元乃至多元恒压相图的主要应用.第六章到第八章是P-T-Xi多元相图的边界理论以及应用它计算高达几个GPa的二元和三元高压合金相图.第十章则是恒压相图边界理论在相图的计算、测定、评估和教学中的应用.本书可供化学、物理、冶金、材料、硅酸盐和地质等学科中应用相图较多的…     

Nd_2O_3-BaO-CuO体系的相关系与晶体结构

高温氧化物超导体中相关系是研究材料组成、结构与性能之间的关系所必不可少的。因此,人们已经对Ln_2O_3-BaO-CuO(Ln=Y,La,Gd,Ho)体系的相关系进行了研究。本文在Nd_2O_3-BaO-CuO三元系富Cu区部分的相关系之后,对此三元系做了进一步的研究,并对有关的Nd_2O_3-CuO二元系相图和有关化合物的晶体结构进行了测定。     

相图专家聚会长沙

中国物理学会第四届全国相图学术会议于1986年11月4～8日在长沙中南工业大学举行.与会代表105名,提交会议交流的论文103篇.论文内容包括合金相图、熔盐相图、陶瓷相图、计算相图、相结构、相图理论、亚稳态研究、计算机热力学数据处理和相图应用等方面.这次会议有不少工作是结合我国的资源开发的,这些工作不仅丰富了相图宝库,而且为材料     

Cu-Au系中CuAu_3超结构的存在

虽然Cu-Au系中的超结构Cu_3Au长久以来是合金中有序·无序转变的研究典型,但是在富Au一端的超结构CuAu_3的有关报导,却只是比较近年的事。 Hirabayash是第一人在X射线衍射图样中得到超结构线,合金的成分是74 at.％Au;他还证实了Johansson和Linde所首先指出的特殊性质,卽有序化使电阻率增加。Hirabayashi在拍摄X射线照相之前,试品曾在180℃熟炼20天后缓冶至室温。但是,他所发表的只是一条显微光度曲线,上面的超结构线強度十分微弱,以至于实际上无法辨认出来。     

稀土相图的类型及化合物生成的某些规律

六十年代以来,世界上稀土元素的开发和应用出现了蓬勃发展的局面,稀土新材料的不断出现为稀土相图及化合物的研究增添了无穷的活力,至今,已发表的稀土(RE)-某元素(X)二元系相图有500余篇,已知的晶体结构二元化合物(RE_mX_n)已达数千个(其中金属间化合物已达1800个以上)。目前这些相图和化合物的数量还在与日俱增,在此基础上总结和分析稀土相图和化合物生成的某些规律,揭示它们与组元元素X在周期表中位置的密切联系,对于进一步开发稀土资源,应用稀土元素于各个科学技术经济领域,无疑具有一定的实际意义。     

非晶态R_4Fe_(77.5)B_(18.5)合金的磁性和晶化

低Nd快淬Nd-Fe-B合金,由于具有高的剩磁和磁能积可望成为实用性永磁材料。我们已在Nd-Fe-B三元相图的富Fe区,系统地研究了快淬Nd-Fe-B合金的相组成和磁性,重点研究了低Nd(3—5at％)快淬Nd-Fe-B合金的永磁性。在Nd_4Fe_(77.5)B_(18.5)合金中,获得室温最大矫顽力H_c=231kA/m和磁能积(BH)_(max)=104kJ/m~3,并研究了Co,Al,Ga等元素的替代对快淬Nd_4Fe_(77.5)B_(18.5)合金磁性的影响。本文报道非晶态R_4Fe_(77.5)B_(18.5)(R=Y,Ce,Pr,Nd,Gd,Dy)合金的磁性和晶化以及晶化对磁性的影响。     

CuO-La_2OO_3二元相图的热力学分析

一、引言 Ba-La(Y)-Cu氧化物超导材料的发现,使超导材料的研究进入了一个崭新的时代。Ba-La(Y)-Cu氧化物超导材料的特性与材料的制备工艺密切相关。BaO-La_2O_3(Y_2O_3)-CuO三元相图的研究无疑对材料的制备工艺具有重大的指导作用。已有一些作者对这类体系的相图进行了测定。但由于组成该三元系的纯组元的熔点很高,给相图的测定带来很大困难。更     

Al3Ti-Mn-Nb合金的无序化转变和重有序化

Al_3Ti合金具有密度低(3.4g/cm~3),熔点较高(～1613K),热强性和抗高温氧化性好等特性而引人注目,有望成为新的高温结构材料.当量化学配比的Al_3Ti合金具有四方有序DO_(22)结构,用Fe,Mh,Cr,Ni等元素替代合金中一定量的Al,可将DO_(22)结构转变成对称性高的立方有序Ll_2结构,在Al_3Ti-8Mn单相合金的基础上通过第四组元Nb的进一步合金化,在其Ll_2基体上形成了富Nb的DO_(22)第二相.经熔体急冷后,Al_3Ti-Mn-Nb合金的基体仍然保持Ll_2结构.本文研究了高能球磨过程中Al_3Ti-Mn-Nb四元合金的有序-无序转变,并对球磨后退火时发生的重有序化过程进行了实验分析.     

镁基储氢材料的热力学和动力学*

金属和合金的吸放氢反应是储氢材料进行的基本物理化学反应。它应服从基本的热力学和动力学规律。为此,想要改善储氢材料的性能,研发新型的储氢材料就需要对此过程的理论和实验两方面作深入的研究。通过热力学和相图能估算储氢的能力,预估吸放氢的可能温度,但要使储氢材料变得切实可行,还需要靠动力学方面的工作。笔者从热力学和相图入手,研究了储氢材料的特征,分析了传统的动力学处理方法的缺陷,提出了新的动力学模型,从而将为寻求新型的储氢材料提供有效的工具。笔者还总结了从实验上探索的一些新型储氢体系。     

四元相图的数学拟合及其应用

利用四元相图研究系统的高温行为时,一般是作出四元相图相应的锥形投影图,尔后采用图解测量法分析混合物随温度的相关系变化。本文拟以数学的分析方法建立相关系变化的定量计算公式。     

高频声场作用下Pb-Sb过共晶合金凝固过程研究

研究了15 kHz高频声场作用下Pb-16%Sb过共晶合金的凝固过程, 发现高频声场促进晶体形核从而减小了合金熔体的过冷度. 理论分析表明, 超声空化效应和熔体受迫振动是降低合金过冷能力的主要因素. 对比不同声强下的凝固组织发现, 随着声强的升高, 初生(Sb)相的宏观偏析逐渐被抑制, 并且其生长方式从小平面相生长转变为类似粗糙界面的分枝生长, 同时Pb-Sb二元共晶组织明显粗化, 当声强超过1.6 W/cm²时, 共晶生长形态由层片共晶转变为不规则共晶. 高频声场还改变了凝固界面前沿的溶质分布规律, 使得初生(Sb)相中的Pb含量随声强的升高而逐渐减小.     

Mn-Ga二元系

由于Mn—Al二元系在等原子成分处经特殊处理后存在着铁磁性合金,而Ga、Al在周期表中系同族元素,所以对Mn—Ga合金进行系统的探讨是十分必要的,本工作主要用Ⅹ—射线的方法,还配合了差热分析,对Mn—Ga二元系的相平衡关系进行了全面的研究。在整个系统内共配制了43个合金。几乎所有的合金都是脆性的,当合金在适当温度经15天的均匀化处理后,很容易碎成小于     

多元合金非平衡凝固溶质分配模型

实验研究和生产中广泛采用多元合金(二元以上)。因此研究多元合金溶质分配模型具有重要意义。文献[1,2]报道了二元低合金快速凝固条件下溶质的非平衡分配模型。但有关多元合金凝固过程中溶质的分配模型至今未见报道。本文从理论上建立了非     

相图研究的现状及发展

一、相图研究的意义 相图是对一个物质体系相平衡进行图示的总称。它描述的是一个体系当相平衡时在给定状态条件下另一些热力学变量的变化轨迹,所提供的相平衡信息对人们研究物质世界具有重要意义。当今相图的广义概念,包括了物质相的热力学性质和相平衡研究的整个内容。相图研究的物质对象涉及各个工业和技术领域。在材料科学中,它是选择材料成分、制定处理工艺