若干金属间化合物晶格常数和晶格稳定性的规律性

我们用计算机人工神经网络和化学键参数方法相结合,总结金属间化合物晶格常数的规律性.取141个已测过晶格常数的金属间化合物(分别属于MgCu_2,MgZn_2,AuCu_2,CsCl晶型)为训练集,以A,B元素的原子半径(Teatum值)、价电子数和Pauling电负性为人工神经网络的输入值,用BP法训练有三层节点的人工神经网络,用交叉检验法考查对未知金属间化合物晶格常数的预报能力.结合表明预报误差(方差值)在0.01nm左右.这说明:金属间化合物的晶格常数是主要取决于原子半径、电负性和价电子数的函数.     

过渡金属元素和非过渡金属元素间二元化合物形成规律

应用扩充的Miedema合金相元胞模型,以电负性φ、Wagnet-Seitz元胞电子云密度为nwa^1/3、原子半径R、价电子数Z及其函数张成多维空间,总结过渡金属元素和非过渡金属元素间二元经合物的形成规律,寻找中间化合物形成区域的数学模型,求得的数学模型可用于同类型的“未知”二元合金系化合物形成的预报,其效果比Miedema的二参数模型有较大的改善。     

n_(ws)和液态金属表面张力的关系

Miedema提出的键参数n_(ws)(Wigner Seitz元胞界面上的价电子分布概率密度)在合金研究中已有广泛应用。我们发现,n_(ws)和非过渡金属液态表面张力γ之间有良好的线性关系(见图1)。其经验关系式为:     

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。     

固相合金中的C-Me偏聚理论

近代固溶体的微观不均匀性理论指出,当异类原子AB间的结合力大于同类原子AA、BB间的结合力时,溶质原子将按固定的规则呈短程有序分布。本文称这种短程有序为固相合金中的C-Me偏聚。如果用余瑞璜的“固体与分子经验电子理论”中的共价键上共用电子对的值n_α表示AB、AA、BB原子间结合倾向的大小,那么对固相合金可提出如下假设:     

人工神经网络法研究填隙AuCu_3相组成规律

用人工神经网络方法和化学键参数方法相结合,总结无机化合物若干规律,训练后的网络可作为知识表达方式用于化学专家系统.我们用这一方法研究填隙AuCu_3相的化学成分规律,作为建造合金的神经网络专家系统的初步尝试的一部分.填隙AuCu_3相是一大类三元金属间化合物,其通式为TM_3 X_x(0相似文献   

新型GdGa_(3-x)Mn_x结构和磁性

应用非自耗真空电弧炉制备稀土GdGa3-xMnx(x=0,0.1,0.2,0.3)系列合金.采用粉末X射线衍射(XRD)研究合金的相结构,利用晶面指数尝试法及最小二乘法(TREOR)对衍射数据进行晶面指标化,采用Rietveld全谱拟合分析方法测定了GdGa3-xMnx的晶体结构.结果表明,GdGa3-xMnx(x=0,0.1,0.2,0.3)主相结晶成六方型结构的合金化合物,空间群P6/mmm.Gd原子占据1a(0,0,0)晶位,Ga原子分别占据2d(1/3,2/3,1/2)和2e(0,0,z)晶位,Mn原子部分替代Ga占据2e晶位.应用振动样品磁强计(VSM)测量了GdGa3-xMnx样品的磁化曲线(M-H).在Gd-Ga-Mn体系中,Mn原子对磁性有贡献,在低Mn区合金呈顺磁性;随Mn含量增加,呈现出弱铁磁性和顺磁性的混合.在0~1.5 T磁场下对其M-H曲线进行拟合,随着Mn含量的增加,磁化率xP与饱和磁化强度Ms先增后减,而与外场相关的参数a,b,c先减后增,并且均在x=0.2时达到极值,说明Mn的掺杂对GdGa3-xMnx的磁性能产生了较大影响.     

Fe3C(001)晶面共价电子密度的计算

文献[1,2]给出了Fe-C合金中奥氏体、马氏体(原子排列较密集的)晶面平均共价电子密度(简称电子密度)的计算方法,并以此讨论了奥氏体(111)与马氏体(110)异相界面处-的电子密度。本文以Fe-C合金中另一重要的相渗碳体(Fe_3C)(001)面为研究对象,给出同时穿过几层原子的(原子排列较疏的)晶面电子密度的计算方法,并应用奥氏体(225)等晶面,讨论渗碳体(001)和铁素体(112)、渗碳体(001)和奥氏体(225)等界面电子密度的连续性。     

由非晶晶化带备的纳米晶Fe_(73.5)Cu_1Nb_3Si_(13.5)B_9表面的扫描隧道显微镜研究

非晶态Fe_(73.5)Cu_1Nb_3Si_(13.5)B_9合金在晶化温度以上退火,可以形成由直径10—20nm、具有体心立方结构的Fe(Si)固溶体微晶及4—5个原子层厚的晶界非晶相组成的纳米微晶合金.与非晶态合金相比,具有饱和磁感强度高、矫顽力低、高频损耗低等优点,是一种综合性能极佳的新型软磁材料.     

声悬浮条件下Bi-Ga过偏晶合金的液相分离

采用声悬浮方法实现了Bi-58.5%Ga(原子分数)过偏晶合金的无容器熔化和凝固. 在常规慢速冷却条件下, 由于重力作用, 合金发生严重的宏观偏析, 第二相(Ga)呈明显向上的Stokes运动特征. 而在声悬浮条件下, 合金中第二相(Ga)基本呈均匀弥散分布, Stokes上升运动受到明显抑制. 分析表明, 偏晶合金熔体在声悬浮场中受声场的作用上下振荡, 这可以使第二相液滴周围产生微观定常流场. 这种流场形成的压力能够影响第二相液滴的形状, 从而减小第二相液滴向上的Stokes运动速度.     

合金化对Fe-Al金属间化合物价电子结构的影响

材料的显微结构与其原子杂化状态的价电子结构密切相关,这是材料的成分、结构和性能之间的本质反映。本文依据文献[1]所提供的计算方法,就Mo,Ti,Mn,Cu,Si,Ce对Fe_3Al合金价电子结构的影响进行了计算分析和研究,以期探索合金元素对Fe_3Al材料键络强度的影响。     

Co-Ni合金的电沉积及其微观结构的PoSAP分析

脉动直流复合电沉积(Pulsed co-elec-trode position-PCD)是制备纳米晶合金材料的新方法.本文用位置敏感原子探针(Posi-tion Sensitive Atom Probe-PoSAP),透射电子显微镜(TEM)和X-ray能量分散谱(EDS)研究了PCD法制备的纳米晶Co-Ni磁性合金的微观结构和Co含量与电解液化学成分的关系.根据Co-Ni合金相图,室温下Ni含量小于 27 ％为 hcp结构的εCo固溶体, Ni含量大于 36 ％为 fcc结构的 αCo, Ni含量在 27％～36％之间时为εCo αCo两相结构.TEMSEM和 X-ray对不同沉积参数样品的观测表明,在电流密度为200A/m~2,电解液温度为30℃,脉动直流参数 t_(on)= t_(off)= 0.5 S的条件下可获得平均晶粒尺寸为 70 nm的沉积层(t_(on)为导通时间,t_(off)为截止时间).制备εCo,εCo αCo和αCo 3种典型 Co-Ni合金的电解液的化学成分见表 1.纯度 99. 9％,厚 0. 2mm的铜板为阴极,纯度 99. 9％的钴板和纯度     

钙钛矿型化合物形成和晶格畸变的规律性

根据已知的489个具有钙钛矿结构的复氧化物,以及若干非钙钛矿结构的复氧化物的实测数据,采用模式识别－原子参数方法总结钙钛矿结构形成和晶格畸变的半经验规律,结果表明：Goldschmidt的t因子只能提供形成钙钛矿结构的必要,条件而非充分条件,必须将离子的半径、元素的电负性、价数等都作为参数,才能建立有效的数学模型,总结和预报钙钛矿结构的形成、畸变和晶胞参数,据此数学模型开发了能检索和预报钙钛结构形成、畸变和晶胞参数的智能数据库、并对未列入数据库的Eu(Mn0.5Ni0.5)O3等8个新发现的化合物的晶型类别作了计算机“预报”,“预报”结果与实验相符。     

高锰钢的价电子结构及其本质特性

合金元素在固溶体中以C—Me形式呈短程有序偏聚分布的理论研究近年来取得了一定进展.这一理论已从电子探针和Mossbauer谱等实验中得到了证明.本文采用EET理论对高锰钢的价电子结构进行计算,并结合我们近期的研究结果,试图从电子层次上揭示高锰钢异常高的奥氏体稳定性、冲击韧度、加工硬化能力和抗冲击耐磨性等特性的本质原因.1 高锰钢的价电子结构高锰钢(C原子质量分数为1.2%,Mn原子质量分数为12%)奥氏体是由C原子溶入面心立方结构的γ-Fe的八面体间隙,Mn原子置换Fe原子而形成的Fe—Mn—C合金固溶体.计算表明,平均约3～4个奥氏体晶胞中含有1个C原子,2个奥氏体晶胞中含有1个Mn原子.M(?)ssbauer谱测定结果证明,高锰钢中含C奥氏体占35%,无C奥氏体占65%.电子探针分析结果证明,C,Mn原子在高锰钢奥氏体中均呈微观不均匀分布,且富C处亦富Mn,贫C处亦贫Mn.按文献[4,5]的思想和上述结果可以认为,高锰钢奥氏体是由不含C晶胞、含C晶胞和含C—Mn晶胞堆垛而成.利用余瑞璜的固体与分子经验电子理论计算得到的各类晶胞的价电子结构主要数据汇总于表1.其中C—C、Fe—Fe、Fe—Mn原子之间的最大共价电子对数n_A值均在0.0053～0.3299之间.由计算结果可见,在所有原子组合当中,C—Mn(n_A~(C—Mn=1.2078)和C—Fe~f(n_A(C—F     

Fe—C—Si合金C—Si偏聚理论研究(Ⅰ)

按固溶体微观不均匀性理论,异类原子(AB)间的结合力大于同类原子(AA)或(BB)间的结合力时,溶体原子在点阵中的位置将按一定的规则呈短程有序分布。据此,对Fe—C—Si合金奥氏体做出如下假设:     

热处理对非晶态R_2Fe_(23)B_3(R=Y,Pr)合金的相结构和磁性的影响

自从高磁能积Nd_2Fe_(14)B材料被发现以来,非晶态Nd-Fe-B合金的磁性和晶化已有许多的研究。利用快淬方法制备的非晶态材料,在高于其晶化温度退火时,往往会形成亚稳相,然后在更高的温度转变成稳定相。Buschow等研究了富Fe的非晶态Nd-Fe-B合金的晶化行为,发现了Nd_2Fe_(23)B_3和NdFe(12)B_6两个新的亚稳相。Nagayama等也作过类似研究。最     

Cu-Ti合金时效过程中形成的一种新有序相

时效硬化Cu-Ti合金因其相变涉及到原子的短程有序化、调幅分解和长程有序化等复杂过程而成为连续相变研究的重要合金,上述每一相变行为存在与否及其发生的顺序目前仍存在很大分歧.针对上述问题,作者通过透射电子显微镜研究了Cu(-2%,3%和4%(重量百分数))Ti合金经固溶处理后,不同温度时效试样的相变过程,其结果支持了Biehl等人对该合金的原子探针场离子显微镜的研究结果.研究发现,Cu-Ti合金时效过程中除出现已经实验所证实的Dl_a型(Ni_4MO)的Cu_4Ti有序相(其电子衍射斑点如图1(a))外,     

烷基苯催化脱氢反应的研究——Ⅱ.乙苯脱氢反应中不同稀释剂的作用

在前一工作中,我们探讨了乙苯在 ZnO—Al_2O_(?)—CaO 型催化剂上脱氢时,能否达成平衡的问题。实验结果证明,苯乙烯收率和按公式:K_p=x(n_3-n_2+x)/((n_1+n_2-x)[n_1+n_2+(n_3-n_2+x)+n_4])(1)计算所得的平衡收率完全—致。根据热力学原理,对体积增大的反应(乙苯脱氢时体积是增加的),在平衡条件下,减低反应系统的压力,将更便于生成产物。因此,在乙苯脱氢时,降低系统的压力或在反应系统内添加惰性稀释剂,都有利于提高苯乙烯的收率。文     

人造金刚石单晶生长碳源问题的探讨

利用线膨胀系数和弹性常数计算了金刚石和石墨在高温高压下的晶格常数, 根据固体与分子经验电子理论(EET)计算了金刚石、石墨以及它们主要晶面的价电子结构. 以程氏理论(TFDC)提出的原子界面边界条件为判据, 分析了金刚石和石墨主要晶面之间电子密度的连续性, 发现其在一级近似条件下均不连续, 不满足金刚石晶体生长的边界条件. 分析得知, 在高温高压触媒法合成金刚石单晶生长过程中, 所需的碳源并非直接来自石墨, 从电子结构角度对金刚石单晶的生长机制进行了探讨.     

退化矩阵β分布

作为与正态样本有关的分布,矩阵β分布(也称多元β分布)在文献中有大量的研究.令A～W_m(n_1,Σ)和B～W_m(n_2,Σ)为两个独立的维希特分布矩阵,Σ为一正定矩阵. 令C=A B.分解C=T′T,其中T为一具正对角元的上三角阵 令U=(T′)~(-1)·AT~(-1).则U的分布称为矩阵β分布并记为B_m((n_1)/2,(n_2)/2)其中n_1 n_2>m-1. 如果n_i是实数,则还要求n_i>m-1(i=1及/或2).如果n_1,n_2都大于m一1,则U是非退化的并具有在m×m正定矩阵空间上的密度.本文采用文献[2]中的记号,并记A(S)=diag(λ_1(S),…,λ_n(S)),其中λ_i(S)为S的第i大(非零)特征根,S∈_(m,n)~1·S_(m,n)~(?)上的微分形式定义为(dS)=2~(-n)|L|~(m-n)×