合金中的短程有序转变,点缺陷行为和原子扩…

揭示了实际合金退火过程中在淬火空位作用下短程有序转变的一般形式。建立和完善了分析有关实验曲线获得合金中原子扩散数据的方法，使得低温度下合金中扩散的研究成为可能。     

FeAl合金的LFS势及点缺陷性能计算

构建了Fe、Al及其合金的原子间Long-range Finnis-Sinclair(LFS)势,利用Fe、Al及其合金的晶格常数、结合能和体弹性模量等实验数据拟合了纯金属Fe、Al及合金FeAl的LFS势参数,从中选择一组最优参数.为了检验所构建的势在缺陷性能方面的表现,利用构建的纯金属及合金的原子间势计算了金属Fe、Al及合金FeAl的单空位形成能,结果表明,与Fe相关的单空位形成能的计算结果与实验结果及其他理论计算结果符合得很好.     

含Zn，Ag或Sc的Al－Li－Cu－Mg－Zr合金正电子寿命谱研究

在深低温到室温的不同温度下，测量了不同时效状态的Ａｌ－Ｌｉ－Ｃｕ－Ｍｇ－Ｚｒ合金和含Ｚｎ，Ａｇ或Ｓｃ的Ａｌ－Ｌｉ－Ｃｕ－Ｍｇ－Ｚｒ合金的正电子寿命谱。对ｅ＋寿命谱特征参数的分析表明：峰值时效使热空位大量回复，缺陷的数目减少。在深低温下，空位主要以单空位形式存在且随温度升高而激活并运动复合成多空位。Ｚｎ或Ａｇ的加入对空位的运动复合有束缚作用，而Ｓｃ却有助于空位的运动复合。所有实验样品低温下基体电子密度都比室温的高，δ＇相析出长大使合金基体的电子密度提高，而Ｓ＇相析出则使合金基体的电子密度降低。Ｚｎ，Ａｇ或Ｓｃ的加入都增加了基体电子密度，有利于合金强度的提高。     

Cr在Fe-Cr合金中扩散过程的原子尺度模拟研究

该文通过计算机模拟方法研究Cr在Fe-Cr合金中的扩散。用2BM(two band model)势函数模型计算了Fe的空位形成能以及Fe-Cr合金中Cr与空位V之间的结合能、空位迁移能。按照固体中杂质扩散的五频率模型,结合纯铁的分子动力学模拟,计算了合金中Cr原子的扩散系数。此外,在不同的温度和空位浓度条件下,对Fe-1%Cr合金直接进行了分子动力学模拟计算,获得了合金中Cr原子的扩散系数,结果与五频率模型计算结果较为一致。     

空位型晶体缺陷对CuAlbeCr形状记忆性能的影响

本文研究了２种成分的ＣｕＡｌＢｅＣｒ合金不同热处理状态在３００℃范围内空位型缺陷的回复行为以及合金的形状记忆效应， 探讨了空位型缺陷对合金记忆性能的影响，并由此解释了时效对合金记忆性能的影响。结果表明，空位型晶体缺陷主要影响合金逆转变的起始温度，在空位大量回复的温度范围内时效可显著降低合金逆转为的起始温度。     

含Zn,Ag或Sc的Al-Li-Cu-Mg-Zr合金正电子寿命谱研究

在深低温到室温的不同温度下，测量了不同时效状态的Ａｌ－Ｌｉ－Ｃｕ－Ｍｇ－Ｚｒ合金和含Ｚｎ，Ａｇ或Ｓｃ的Ａｌ－Ｌｉ－Ｃｕ－Ｍｇ－Ｚｒ合金的正电子寿命谱，对ｅ＾＋寿命谱特征参数的分析表明，峰值时的使热空位大量回复，缺陷的数目减少，在深低温下，空位主要以单空位形式存在且随温度升高而激活运动复合成多空位，Ｚｎ或Ａｇ的加入对空间的运动复合有束缚作用，而Ｓｃ却有助于空位的运动复合，所有实验样品低温下基体电子密     

MEAM在表面能和表面应力中的应用

介绍了一种新的EAM理论,它表述简单,而且已经成功地用于金属的氢脆、点缺陷(杂质和空位)、表面重构、合金的表面偏析和相稳定的特性的研究。模型参数通过拟合结合能、弹性常数、空位形成能等实验值来确定,并给出了晶体表面能和表面应力的计算表达式。     

微量硼对形变TiAl合金显微组织和力学性能的影响

以形变Ｔｉ－４７Ａｌ－２Ｍｎ－２Ｎｂ合金为对象,在７７～１３７３Ｋ和１０－５～１０－１ｓ－１应变速率范围内研究微量硼（ａ（Ｂ）＝１．０％）对ＴｉＡｌ合金显微组织和拉伸性能的影响．发现,１．０％Ｂ能有效地细化形变Ｔｉ－４７Ａｌ－２Ｍｎ－２Ｎｂ合金的近全片层组织,显著提高其中低温强度,改善中低温塑性,但不损害其高温强度,是提高ＴｉＡｌ合金综合性能的有效途径．还发现,除延脆转变温度附近外,１．０％Ｂ对形变ＴｉＡｌ合金断裂方式无明显影响．部分固溶于形变ＴｉＡｌ合金的硼原子可能与空位结合形成复合体,硼原子－空位复合体在一定温度下释放出空位,促进位错攀移,从而促进合金的延脆转变．     

NiAl晶体中点缺陷的模拟

利用嵌入原子法（ＥＡＭ）势函数,通过分子静态弛豫方法ＮｉＡｌ合金中各种点缺陷的形成能进行了模拟计算。结果表明,从点缺陷的形成能来看,在ＮｉＡｌ晶格中很难形成Ｎｉ反位置缺陷,而Ａｌ原子亚点阵位置总是被占据。当合金富Ｎｉ时,Ｎｉ占据Ａｌ位置形成Ａｌ的反位置缺陷;当合金富Ａｌ时,形成Ｎｉ空位。点缺陷周围原子的位移情况及双空位形成能与空位之间间距的关系的研究表明,随着两个空位之间距离的增大,其交互作用逐渐     

合金元素对铸造Al—Si合金腐蚀性能的影响

采用电化学实验和浸泡腐蚀实验研究了Al-7％Si合金在3．5％NaCl溶液中的腐蚀行为，同时还探讨了合金元素Cu，Mg，Mn，Sn对Al-7％Si合金开路电压、腐蚀电流密度和自腐蚀性能的影响规律，并利用扫描电镜对各合金浸泡腐蚀前后的形貌进行了观察与分析．电化学实验结果表明，所有实验合金均较快进入钝态，随着各合金元素的加入，实验合金的自腐蚀电位向负向移动，腐蚀电流密度增加．浸泡腐蚀实验结果表明，加入的合金元素均降低了Al-7％Si的腐蚀性能，其中Cu影响较大，使合金由点蚀转变为晶间腐蚀．     

部分bcc和fcc金属点缺陷性能的第一原理计算

缺陷对金属及合金的物理和机械性能有显著的影响.点缺陷如空位和间隙性能有助于理解金属和合金的热力学及动力学行为.使用第一原理软件CASTEP模块计算了体心立方结构金属V,Cr,Fe,Nb,Mo,W和面心立方结构金属Ni,Rh,Pd,Cu,Zn,Ag的单空位形成能、结合能、自间隙形成能.计算结果表明:所有结合能的计算值均高于实验值,空位形成能的结果与其他计算方法的结果比较接近;对于bcc结构,110或111哑铃间隙构型能量最低,结构最稳定,与其他计算方法结论一致;fcc结构的100哑铃或八面体间隙构型能量最低,结构最稳定;空位形成能的值大约是结合能的1/3-1/4;间隙形成能与体弹性模量B有关,随着B的增大而增大.     

铝含量对B2铁铝空位浓度和硬度的影响（英文）

【目的】铁铝合金在高温结构材料、加热元件等方面有广泛的应用,对其强化和韧化机理的研究对设计和开发新型铁铝基高温合金具有重要意义。【方法】采用真空熔炼方法制备不同铝含量的铁铝合金,经过不同的退火温度热处理后,用XRD方法测量其晶格常数,确定其X射线密度,采用阿基米德法测量其体密度,从而确定其空位浓度;用显微硬度计测量其硬度。【结果】空位浓度随着铝含量的增加而增加,随热处理温度的升高合金中空位浓度增加;显微硬度随铝含量的增加或热处理温度的升高而增大。【结论】随着铝含量的增加,空位形成能下降,空位浓度增加;随着热处理温度的升高,合金中空位浓度增大;合金显微硬度增大主要是由于空位浓度增加对位错的阻碍作用增强所致。显微硬度与空位浓度的关系可近似表示为H_V=1.922+2.179C_(V_(ac))~(1/2)。     

Al-Cu-(Si)-(Sc)-(Zr)合金时效初期微结构演化模拟分析

运用蒙特卡罗方法计算模拟加入微合金元素Si,Sc和Zr的Al-Cu合金时效初期微结构的演化过程,分析微结构演化过程中溶质原子偏聚的特征及其与空位的相互作用,讨论Si,Sc,Zi与空位复合体的尺寸及空位周围原子的概率分布。结果表明,Sc原子与空位之间存在较强的相互吸引作用,使得合金中空位的可动性降低,Cu原子赖以扩散的空位急剧减少,从而导致Cu原子簇丛聚程度大幅度降低;微量的Si使Al-Cu-（Si）合金中的空位明显减少,而且Sc与空位的强烈相互作用也使得空位团簇化加剧。     

FeAl合金Finnis-Sinclair多体势的构建及应用

构建了平衡态下的B2型二元合金FeAl的多体势函数,采用的是Finnis-Sinclair多体势模型,计算了FeAl合金的结合能,空位形成能及弹性常数C11、C12、C44,计算结果与实验结果符合得很好.在此基础上又研究了B2型FeAl合金的单空位及反位置点缺陷的性质.     

静电场时效处理温度对GH4169合金点缺陷的影响

将静电场时效处理应用于GH4169镍基高温合金,以研究静电场对合金内部点缺陷的影响.结果表明:500℃无电场时效处理所提供的能量不足以使一些处在正常点阵位置上的原子跳出能垒而形成新的单空位,但可促进大量处于畸变位置上和邻近空位的原子实现再次的跃迁.强静电场的施加使合金内部不带电原子产生梯度力,加速了原子的振动.在600,700和800℃时效20 h过程中施加8 kV/cm强静电场,其平均正电子湮没寿命提高6%~7%,增大了合金内部平均空位尺寸.     

BaTiO3式半导体陶瓷的晶界效应

针对一固定的低电阻率ＰＴＣ配方，在实验手段允许的范围内，以及在能保证瓷体半导化的温度范围内波动时，改变ＰＴＣ瓷片的烧成温度、保温时间和冷却速度，均未实现由ＰＴＣ效应向晶界层电容效应的转变；通过涂敷受主氧化物进行热处理，并且热处理温度较低低时就能实现由ＰＴＣ效应的向晶界层电容效应的转变，基于本实验的现象和数据，对解释ＰＴＣ效应的Ｈｅｙｗａｎｇ模型，Ｄａｎｉｅｌｓ钡空位模型和较为普遍公认的晶界层电容器     

Cu在Al－1．17％Cu合金表面的非平衡偏聚

Ｘ光电子能谱表明，在Ａｌ－１．１７％Ｃｕ合金氧化膜下的过饱和空位造成的空位坑中，有较大的Ｃｕ的偏聚。这种偏聚可用空位－Ｃｕ原子复合体扩散导致的非平衡偏聚理论来解释。     

BaTiO_3 基半导体陶瓷的晶界效应

针对一固定的低电阻率ＰＴＣ配方，在实验手段允许的范围内，以及在能保证瓷体半导化的温度范围内波动时，改变ＰＴＣ瓷片的烧成温度、保温时间和冷却速度，均未实现由ＰＴＣ效应向晶界层电容效应的转变；通过涂敷受主氧化物进行热处理，并且热处理温度较低时就能实现由ＰＴＣ效应向晶界层电容效应的转变．基于本实验的现象和数据，对解释ＰＴＣ效应的Ｈｅｙｗａｎｇ模型，Ｄａｎｉｅｌｓ钡空位模型和较为普遍公认的晶界层电容器的双层模型进行总结和修正，提出了双势垒层模型，采用这一模型可圆满解释本实验中的某些现象和问题．     

Al－Cu合金G．P．区异常快速形成的复合体机制

用置换溶质原子－空位复合体机制，对Ａｌ－Ｃｕ合金Ｇ．Ｐ．区异常快速形成及相应的现象进行了解释，并与过剩空位机制和位错机制进行了比较。     

B2型TiSi合金点缺陷结构和力学性能的第一性原理研究

采用基于密度泛函理论的第一性原理计算了B2型TiSi合金各种点缺陷结构的晶格常数、形成能、形成热和弹性性质。结果表明：Ti空位缺陷(VTi)和Si反位缺陷(SiTi)的形成能和形成热较小,在合金过程中较易产生;合金缺陷结构具有小的体弹模量和剪切模量;相对TiSi合金完美结构,缺陷结构的韧性较低。