铁-碳、铁-氮系中几种固溶体的研究(Ⅱ)——γFe-N固溶体的价电子结构与α～X曲线

前曾讨论了γFe-C固溶体,本文对γFe-N固溶体作了实验a～x曲线分析和价电子结构的建立。计算ā～x曲线在一级近似下与实验曲线良好一致。 价电子结构表明,N原子引起的Fe原子状态的变化与碳原子的不同,最近邻Fe上升为乙种第12阶,而次近邻下降为艺种第6阶。不同变化的原因可能在于N为5价而C为4价。     

铁-碳、铁-氮系中几种固溶体的研究(Ⅲ)——εFe-N固溶体的价电子结构与晶格常数～成分曲线

用余氏“固体与分子经验电子理论”分析了εFe-N 固溶体的晶格常数～成分曲线,对Fe_4N、Fe_3N、Fe_(24)N_(10)和Fe_2N用BLD确定了价电子结构,与实验曲线比较发现,随N含量增加Fe的杂化态连续变化。 结果表明:实验晶格常数～成分曲线与计算曲线在一级近似下良好一致,并用电子结构变化对曲线作了说明。     

γ-Fe-Ni固溶体的价电子结构与α～x,α～T曲线

本文通过对面心铁镍固溶体的价电子结构分析及对不同温度下的铁镍固溶体a～x曲线、不同成分下的a～T曲线的计算,并根据固溶体的平均原子模型。对γ-Fe-Ni固溶体的磁效应进行了修正,给出了γ-Fe-Ni置换式固溶体的平均原子单键半径的经验关系式R~s(1)=(1-x)R~A(1)=xR~B(1)+k(T)(1-T/T)(?)(x)。在一级近似下,计算结果与实验值符合得很好。     

规则固溶体a-c曲线的标准方程

本文基于溶质和溶剂原子的特征态和特征晶格参量的新概念,以及特征晶格参量迭加定律——广义Vegard定律,导出了规则固溶体a-c曲线的一个标准方程:a=(1-c)a_(1,0)+ca_(2,J)+c(1-c)[(a_(1,J-a_(1,0))+(a_(2,J)-a_(2,0))];就a-c曲线极值存在的条件进行了讨论;并以Au-Ag系为例,介绍了一种最简单的连续固溶体价电子结构的分析方法。     

αFe-P固溶体价电子结构分析

本文对αFe-P固溶体提出了一个新的晶体结构模型,并就此模型利用“固体与分子经验电子理论”计算了固溶体的价电子结构。结合固溶体不同成分下晶格常数实验资料,导出了各种成分固溶体内代位磷原子和间隙磷原子的相对数量,提出了αFe-P固溶体的近似价电子结构,并讨论了γ′Fe_(>4)P相的时效析出及伴随的反常点阵常数变化。     

Cu-Ni-Si合金的价电子结构分析

基于固体与分子经验电子理论(EET),对纯金属晶体Cu以及合金固溶体Cu-Ni、Cu-Si和Cu-Ni-Si进行价电子结构分析,建立相空间价电子结构计算模型和方法,从相空间价电子结构角度探讨合金元素的合金化行为。计算结果表明:Cu处于第15杂阶,Ni处于第8杂阶,Si处于第2杂阶,Cu-Ni-Si晶胞的最强键上共价电子数达到了0.45722,这说明合金元素Ni和Si的溶入,能够提高纯铜晶胞的原子键引力,强化铜基体。     

Ni-Co固溶体合金价电子结构分析——Co在合金中作用的初步探讨

本文应用经验电子理论,对工业范围内(Co含量<25％)的Ni—Co固溶体合金的价电子结构进行计算,给出了价电子结构分布参数(键共价电子对数、共价电子总数、晶格电子总数)。计算的理论键距、理论磁距与实验值符合得很好。本文还初步探讨了Ni基高温合金中加Co的微观本质。为进一步研究合金的宏观物理、化学性质提供了微观资料。     

α相铁钒无序固溶体的经验电子理论

本文应用经验电子理论,对α相铁钒无序固溶体进行了分析,给出了铁钒系统在实空间的价电子结构分布、饱和磁化强度和铁、钒原子磁矩的理论估计值,得值与中子衍射测量结果一致,并讨论了温度对铁原子杂化状态和价电子结构的影响。     

广义Vegard定律和广义余氏定律

本文指出,Vegard定律与实际情况不符的根本原因在于它没有考虑到溶质和溶剂原子在固溶体中由于近邻原子的不同而引起原子电子结构状态的变化。此文在考虑了原子状态的变化和确定的原子状态具有固有的特征晶格参量基础上,提出了广义Vegard定律和广义余氏定律。在Au-Cu合金中,Au和Cu原子的价电子状态向h态方向分裂,从而形成向上凸的a—c曲线。按新堤出的广义Vegard定律和广义余氏定律计算的a—c理论曲线与实验结果极为一致。     

经验电子论对P-S曲线的分析——Ni-Mn和Ni-Co合金的电子结构

本文应用“固体与分子经验电子理论”对Ni-Mn和Ni-Co二元无序固溶体进行了价电子结构与磁矩结构的分析,其结果与Pauling-Sjater磁三角曲线和α-x实验曲线相一致。并对合金中原子杂化态随合金成分改变而迁移的规律及固溶体结构的非均匀性(如短程序或者偏聚结构)出现的原因作了进一步的说明。     

CF钢及其氢行为的电子理论研究

应用余氏理论(EET)对CF钢及其氢介入后的价电子结构参数进行计算分析,研究了主要合金元素Cr、Mn、Mo对CF钢的强韧性能及氢在其中扩散聚集行为的影响,对解析CF钢的物理本质做出新的探索.研究结果表明,合金元素的加入使CF钢在具有高强度的同时,保持了较高韧性,并且Cr、Mn、Mo对合金的强化作用依次递增,随着合金元素种类增多,强化作用更加显著.同时含碳合金结构单元对氢表现为排斥效果,其晶胞自身作为一种强障碍妨碍氢穿过,无碳合金晶胞是氢的强陷阱,降低了氢的扩散速度,这是CF钢焊接裂纹敏感性低的重要原因.提出参量Bh和nHT,前者描述了含碳结构单元抵御氢进入的能力,后者描述了当氢进入后,晶胞出现脆化的程度.这对利用EET理论研究氢对材料的影响提供了新的价电子结构参数.     

高分子凝胶法合成纳米铈锆氧化物固溶体及其热稳定性研究

采用改进的高分子凝胶法在较低温度下合成了铈锆氧化物固溶体Ce1-xZrxO2.当0≤x≤0.6时,固溶体为立方相结构;当0.7≤x≤0.9时,固溶体具有四方相结构;当x=1.0时,产物由四方相和单斜相组成.透射电镜分析结果显示,产物的粒径在10～20 nm之间;粉末X射线衍射(XRD)实验与计算结果表明,晶胞体积随x的增大呈线性减小;差示扫描量热法(DSC)和XRD测试结果说明,在0≤x≤0.9,温度为323～1 273 K的范围时,产物的相结构保持不变.     

LaNi4.5 Al0.5含氢固溶体的密度泛函研究

基于密度泛函理论和全势线性缀加平面波方法(FLAPW),对LaNi4.5Al0.5合金含氢固溶相a-LaNi4.5Al0.5H0.5中的H原子占位、晶体结构、电子密度和态密度进行了全电子计算.对a-LaNi4.5Al0.5H0.5由能量判据得出H原子最可能占据6m格位,并给出了态密度(DOS)和电子密度图,分析了H与Al之间的相互作用以及H的加入对固溶体电子结构和晶胞结构的影响,计算结果与实验数据符合的相当好.     

Fe3Al金属间化合物的价电子结构分析

依据固体与分子经验电子理论，对Ｆｅ３Ａｌ金属间化合物进行了价电子结构分析，建立了ＤＯ３型晶胞的键络模型，为揭示合金成分－结构－性能与Ｆｅ３Ａｌ合金相价电子结构的关系作了一些初步的尝试。     

Al-Cu-Mg合金时效初期的价电子结构分析

运用固体与分子经验电子理论(EET),计算了A l-Cu-Mg合金时效初期的偏聚晶胞及其GPB区的价电子结构,并从价电子结构层次分析了A l-Cu-Mg合金时效初期的各种晶胞对合金性能的影响.结果表明:在含有Cu和Mg的偏聚晶胞中,GPB区具有较强的共价键络,能够提高合金的整体强度;在含有空位的偏聚晶胞中,Mg原子的杂阶能级偏低,该晶胞易成为后续析出相的形核胚芽.     

经验电子论对P-S曲线的分析(Ⅰ)——Ni-Fe,Ni-Cu二元合金的电子结构

本文应用余瑞璜提出的“经验电子论”对P-S曲线(即Pauling-Slater磁三角曲线)右侧的两个f.c.c结构二元无序固溶体(Fe-Ni,Ni-Cu)的价电子结构和磁矩进行了分析,从微观的角度揭示了过渡族金属固溶体中稳定原子态随固溶体浓度迁移的规律,探讨了结晶固体中磁性的起源及P-S曲线的本质。最重要的观察是随着两种原子相对成分的变化,原子的杂阶向相等的方向转移,另一方面又尽量避免向哑对电子数多的方向转移。根据余瑞璜建立的B族元素结合能的普遍公式,这两种转移都是向使原子间结合能增加的方向发展,因此这个分析在数量上具体地表明了磁三角曲线形成的原因。     

铝-镁二元金相图α,δ相以及γ-Al_(12)Mg_(17)相的价电子结构分析

本文根据作者最近发表的“固体与分子经验电子理论”中的基本理论部分,对Al-Mg二元系金相图的α,δ和γ相三个相区的结构进行了价电子结构的分析,主要是键结构的分析,得到了满意的结果,实验和理论键距误差一般在O.06％以下,只有少数几个在0.10—O.11％。 结果具有以下特点: (1)对于象γ-Al_(12)Mg_(17)这样复杂的金属间化合物分子式的化学价结构提供了满意的解释; (2)对二级近似的⊿a/a口提供了对Vegard定律的偏离,看出了固溶体由于两种大小略有不同的原子的零乱替换所产生的孔隙而引起的品格常数a,c的膨胀; (3)定性地说明了γ-Al_(12+y)Mg_(17-y)结构的低熔点和平缓下降的固相线形状; (4)全面验证了基本理论的三个假定和一个分析方法; (5)为Al,Mg的其它化合物价电子结构分析提供了基础资料。     

含合金元素γ-Fe晶胞价电子结构及其对相变过程的影响

利用固体与分子经验电子理论,对奥氏体中含合金元素γ-Fe晶胞的价电子结构进行了计算分析.结果表明,合金元素溶入γ-Fe晶胞后,其价电子结构发生了较大变化,Fe原子杂化态向较高杂阶迁移,其相结构因子均有不同程度的增加.同时晶胞内形成了由强键组成的八面体结构,阻碍了原子的移动,使得γ-Fe晶胞在相变过程中产生"类拖曳效应",提高过冷奥氏体的稳定性,亦会延缓马氏体相变的进程.     

应用相结构因子研究合金元素的固溶强化

利用固体与分子经验电子理论(EET),计算了奥氏体及马氏体中含碳的质量分数w C <0.8%的含碳结构单元及w C =0.2%的一元合金结构单元的相结构因子n A ,n B ,从电子结构层次探讨了含碳间隙固溶体和合金置换固溶体对γ-Fe,α-Fe产生的固溶强化,基于原子间的键合力提出了固溶强化判定系数s.研究发现将判据应用到含碳及合金元素的固溶体中时,计算结果与实验结果非常相符.     

含合金元素Υ－Fe晶胞价电子结构及其对相变过程的影响

利用固体与分子经验电子理论，对奥氏体中含合金元素Υ—Fe晶胞的价电子结构进行了计算分析．结果表明，合金元素溶入Υ—Fe晶胞后，其价电子结构发生了较大变化，Fe原子杂化态向较高杂阶迁移，其相结构因子均有不同程度的增加．同时晶胞内形成了由强键组成的八面体结构，阻碍了原子的移动，使得Υ—Fe晶胞在相变过程中产生“类拖曳效应”，提高过冷奥氏体的稳定性，亦会延缓马氏体相变的进程．