多元Ti-Cu基合金非晶形成过程的分子动力学模拟与落管实验研究

采用DeePMD计算方法和落管快速凝固实验技术,研究了液态Ti_41.5Cu_37.5Ni_7.5Hf₅Sn₅Zr_2.5Si合金的非晶凝固机制.分子动力学计算结果显示,液态合金原子的总第一近邻配位数随系统温度的降低而增加,而Ti原子的第一近邻原子数则随着温度的降低而减少.同时,随着系统温度的降低,液态合金中二十面体和类二十面体团簇的数量显著增多,但中心Ti原子的比例却发生了衰减.在非晶凝固过程中, Ti原子表现出与大尺寸原子的弱亲和性和对二十面体团簇的弱构建性.在自由落体实验中,合金液滴所能达到的过冷度随液滴直径的减小而增大,其凝固组织主要由少量的富Cu相、极细的非规则(Ti₂Cu+TiCu)共晶和非晶相组成.当合金液滴直径减小至566μm时,合金凝固组织中开始出现非晶相,相应的临界过冷度?T_C为312 K (0.27TL).非晶相体积分数随着液滴尺寸的减小而增大.如果合金液滴直径小于317μm,晶体相的形核与生长被完...     

铁基有序合金的结构转变对塑性行为的影响

以存在二级有序转变的铁基固溶体为背景,分析了有序结构中对位错组态、位错内反相畴界结构、部分位错滑移行为等对固溶体塑性影响的机制.以变形引起结构无序化为基础,阐述了有序固溶体变形软化和退火硬化的原理.分析认为,以适当合金化的方式降低反相畴界能、或将高温无序状态保留到低温都可以提高部分位错独立滑移的能力,进而明显提高固溶体的低温塑性.相关机制也可用于提高其他金属基有序固溶体的低温塑性.     

多元合金的电子、原子层次理论计算及应用

本文是在电子、原子层次上进行多元合金设计的一个初步探索。利用量子化学从头计算方法或者第一性原理赝势平面波方法,构建了多元合金的原子间相互作用势。研究表明,由原子间相互作用势计算确定合适的基体成分,选择尝试的合金总成分,通过经验公式计算碳化物体积分数,以相平衡热力学计算取得与合适的相结构对应的合金总成分．由试验检验设计的合理性。这样的一种思路是可行的。     

稀贵金属合金系相结构与相关系在热力学计算的研究动态

本文介绍了合金中相的类型与作用,及稀贵金属相结构的研究现状与发展趋势,从研究内容和计算方法方面对存在的问题进行了阐述.提出:(1)贵金属合金相结构的电子、原子层次的结构特征以及相结构的稳定性和形成机制与控制因素;(2)稀贵金属合金相的晶格动力学,热力学性能,热学性能,力学性能及其作为增强相对基体材料性能的影响与其电子、原子结构的关联等研究重点领域及采用的解决方法,并对发展前景进行了展望.     

不同价态无机磷在金属氧化物表面吸附的第一性原理研究

磷是控制水体富营养化的关键限制因子.目前主流的除磷技术处理正磷酸盐相对成熟,但次/亚磷酸盐的深度去除尚未引起充分关注.金属氧化物是一类常用的去除正磷酸盐的吸附剂,探究不同价态无机磷在金属氧化物表面吸附行为与机理具有重要研究意义.本文构建了晶型和无定形Fe2O3,ZrO2,La2O3体相与基底模型,基于第一性原理,计算了...     

基于第一原理方法的有序Si50Ge50合金的声子谱的压力依赖性和热动力学属性

使用第一原理计算了有序闪锌矿合金Si50Ge50的声子谱，与0GPa压力下的能带结构和直到20GPa压力的声子扩散曲线的压力依赖性．计算发现，在14GPa时，横向声学模式由压力导致软化，声子频率达到0，这表明对称性被打破，在高压下有新相生成．     

熔体过热对Sn—Bi40合金熔体结构转变及凝固组织的影响

以Sn－40wt％Bi合金为研究对象,探索了其在不同温度下恒温过程熔体电阻率随时间的变化规律,以及不同熔体状态与凝固行为及组织的关系．结果显示：在一定的临界温度以上,熔体保温相应时间后电阻率发生异常变化,提示熔体发生了结构变化;且随过热温度的提高,熔体结构转变所需“孕育期”愈短,转变速度愈快．凝固实验表明,一定过热度及相应保温时间所引起的熔体结构状态不同,导致凝固过冷度增大、晶粒明显细化且形态也发生改变．进一步的探索还表明,对应特定保温时间,凝固过冷度在一定的熔体过热温度下出现最大值．对上述现象的作用机理进行了简要的分析讨论．     

Au(Ⅰ)催化1,5-烯炔不对称环丙烷化及环异构化反应的密度泛函研究——Ⅰ.催化剂与烯炔形成的配合物的结构与性质

用密度泛函方法(DFT)研究了Au(Ⅰ)催化剂与3-羟基-1,5-烯炔的配位方式,以及所形成的配合物的结构与性质.在B3 LYP/6-31G*(Au分别采用Lan12dz和MHF赝势基组)水平上优化了稳定点的几何结构,所有结构都无虚频,表明它们均是势能面上的局域最低点.并在相同水平上对所有优化结构的成键特征进行了详细的自然键轨道(NBO)分析和频率计算,获得了零点能校正值.在以CH2Cl2为溶剂条件下用极化连续介质溶剂化模型进行了单点能计算,获得了溶剂化自由能△G<,sol>.结果表明在真空中上述配合物的形成都是放热的,共有7种配位方式,Au(Ⅰ)催化剂平行于烯炔平面并与炔基C-C三键配住形成的η<'1>-alkyne型配合物M1a放出的热量最多,在真空和CH2Cl2溶剂中都是最稳定的.对Au采用Lan12dz基组比采用MHF基组获得的半定量数据要好,与前人的研究结果一致.