采用混合元素法制备多孔Ni3Al材料

利用NaCl颗粒为造孔剂,通过粉末冶金方法制备多孔结构的Ni3Al合金,并采用控制升温速度和保温时间的烧结工艺,添加不同质量分数的NaCl制备Ni3Al.研究造孔剂NaCl的添加量与Ni3Al合金的孔隙度、孔隙结构之间的关系.并研究采用元素粉末法制备多孔Ni3Al合金的反应过程与孔隙形成过程.结果表明,Ni3Al的多孔结构是由真空状态下材料中添加的NaCl挥发后所形成的,添加NaCl的量对材料孔隙度和孔隙结构有显著的影响,通过调节NaCl颗粒的大小可以直接控制材料中孔隙的大小,孔隙形状与NaCl颗粒的形状一致.孔隙度随NaCl添加量的提高而提高,材料密度随NaCl添加量的提高而降低,基本呈线性关系.当采用NaCl的质量分数为50%时,得到孔隙分布均匀、孔隙无聚集的多孔Ni3Al材料.     

第一原理研究Re在Ni3Al中的掺杂效应

采用基于密度泛函的第一原理分子密度泛函方法(DMol)和离散变分方法(DVM),研究了Re在Ni_3Al中的掺杂效应.计算表明:在Ni_3Al中,Re择优占据Al晶位,且Re导致局域畸变.计算结果与实验以及其他相关的理论计算结果相一致.差分电荷密度、键序以及态密度分析表明Re导致其近邻原子间相互作用加强,Pauli谱分析发现Re具有共振态和局域态性质,且与其近邻原子形成杂化健.     

DFT+U方法研究Ni掺杂对CeO2结构和储放氧性能影响

铈基材料具有优异的储放氧性能和催化活性,在当今催化领域有着广泛的应用.本研究通过DFT+U方法计算了Ni掺杂引起的Ce02局域结构及全局结构扰动.并分析了原子位置排布与储放氧性能之间的构效关系.当Ni以间隙位形式进入CeO2晶胞时,Ni具有四面体配位特征,部分氧离子远离其初始位置.向类间隙位移动;在产生氧空位之后,全局结构弛豫现象明显.当Ni以取代位形式进入CeO2晶胞时,Ni具有八面体配位特征,与纯NiO结构类似;在产生氧空位之后,由Ni及其最近邻氧离子构成的局域空间发生扩张.结合氧空位生成能计算结果,间隙位Ni离子对储放氧性能的促进较小,取代位Ni离子可促进体系自发产生氧空位.     

Ni/Al复合材料的起始反应温度研究

Ni/Al复合材料是制备Ni Al金属间化合物的重要原料,同时也是一种典型的结构能源双功能材料.本文主要采用管式电阻炉测试了Ni/Al复合材料的起始反应温度,研究了样品状态、粉末粒径、Al/Ni摩尔比、测试气氛、第三相等对材料起始反应温度的影响.结果表明:压制态的Ni/Al复合材料的起始反应温度比粉末态的要低;Ni/Al复合材料的起始反应温度随粉末粒径的降低而降低,随Al/Ni摩尔比的增大先升高后降低;空气气氛下的起始反应温度高于惰性气氛下的;添加W可提高材料的起始反应温度,而添加Mg则降低材料的起始反应温度.     

基于第一原理研究含活性元素Y的Ni/Al_2O_3界面拉伸强度和断裂特性

采用基于密度泛函的量子力学第一原理计算方法,系统研究了热障涂层中含活性元素钇(Y)的Ni/Al2O3界面拉伸强度和断裂特性.首先,考察了Al截断O位置Ni(111)/Al2O3(0001)界面模型中活性元素Y可能占据的位置,包括间隙位置、Al替代位置和Ni替代位置.通过计算界面结合能,并与纯净界面的结合能相比较,确定了含活性元素Y的Ni(111)/Al2O3(0001)界面稳定模型,并分析了稳定界面模型的原子键以及晶格常数等基本参数.随后,对获得的稳定界面模型开展第一原理拉伸模拟计算,获取了含活性元素Y的Ni(111)/Al2O3(0001)界面的理论拉伸强度和分离功等参数.进而,通过分析界面原子键长和电荷密度的变化,对该界面的失效和断裂特性作了详细分析,并证实了元素Y对Ni(111)/Al2O3(0001)界面的强化效应.     

Mn在γ'-Ni3Al中的择优占位

用3种方法探究Mn在γ'-Ni3Al中的择优占位情况.位置优先能的计算结果显示Mn在Ni3Al中有强烈占据Ni亚晶格的倾向.转移能的计算结果显示Mn仍然占据Ni亚晶格,但是占据倾向较弱.第一性原理结合Wagner-Schottky模型的计算结果表明,0K时,Mn在Ni3Al中无明显占据倾向,随着温度的升高,在富Al的N...     

原子簇Ni3B体系的结构特征

根据NiB非晶态体系结构的特点及常见组成为Ni3B的实验事实,选择Ni3B原子簇模型,用DFT方法对其双重态和四重态两种多重度进行高水平的理论计算,结果发现低多重度,对称的,几乎平面结构的Ni3B(2)(a.)最稳定.     

担载Ni催化剂中Ni担载量及金属助剂对CH4与CO2重整反应活性的影响

考察了金属Ni担载量对Ni/Al2O3、Ni/MgO/Al2O3催化剂用于甲烷与二氧化碳重整反应活性的影响,结果表明Ni担载量对反应活性的影响受反应温度的制约.在低担载量时,催化活性随Ni担载量的增加而增加,到3%时CH4及CO2转化率分别达到100%和88%;但对高担载量催化剂如20%Ni/MgO/Al2O3,高温时（＞1073K）因Ni的聚集等使反应器堵塞,导致活性骤降.与Ni/Al2O3相比,Ni/MgO/Al2O3具有更好的稳定性.助剂对催化活性及稳定性也有一定影响.各助剂对CH4转化的影响次序为La＞Mn＞Co＞Fe.助剂的加入有助于Ni催化剂稳定性的提高.     

单壁空位缺陷碳纳米管稳定性的分子动力学

采用分子动力学模拟研究了单壁空位缺陷碳纳米管的结构稳定性,结果表明,当空位缺陷低至6.25%时,碳纳米管比较稳定;当空位缺陷在6.25%~12.50%范围内,碳纳米管不稳定,出现局部熔化的现象;而空位缺陷大于16.67%时,碳纳米管会破裂蒸发而不再存在。研究还表明,碳纳米管中的空位缺陷对其结构有着极大的影响,而且少量的空位缺陷(10%左右)就可以使碳纳米管发生形变扭曲。在低于3 500 K时,空位缺陷对碳纳米管结构稳定性影响的主要因素是缺陷的多少,随着温度的变化并不显著。     

激光铸造Ni75Al25-xSix多相金属间化合物

利用激光铸造技术成功制备以原子百分比配置的Ni75Al25-xSix(x=0,20)多相金属间化合物合金.使用X射线衍射(XRD)、光学显微镜和扫描电子显微镜(SEM)对合金进行物相鉴定及显微组织分析.使用显微硬度计对其进行显微硬度测试.结果表明,未添加Si元素的合金主要由Ni3Al、γ-Ni和少量的NiAl相组成.显微组织呈细小、均匀的树枝晶,在枝晶间分布有层片状组织.添加原子分数20%的Si元素的合金,除了Ni3Al和-γNi外,还包括Al3Ni2和较多的NiAl相;显微组织呈均匀、致密的网状树枝晶生长;平均显微硬度742 HV,约为未添加Si元素合金的1.9倍.     

The first-principles study on the doping effect of Re in Ni3A1

Using first-principles density function for molecules method (DMol) and discrete variational method (DVM) based on the density functional theory, we studied the doping effect of Re in Ni3Al. The structure relaxation and the alloying energy show that Re has a strong A1 site preference and leads to the local deformation, which is in agreement with the experimental results and other theoretical results. In addition, the charge density difference and the bond order show that Re can strongly enhance the interatomic interaction between the nearest neighbor atoms. From the density of states and the Pauli spectrum, we find that resonance states and localized states are induced by doping Re, and the doped Re atom forms the hybridized bond with the nearest neighbor atoms.     

An atomistic simulation of site preference and vibrational properties of UMxAl12-x （M = Fe, Co, Ni, Cr and Mn） and UMxAl1z-xHx

A series of lattice inversion pair potentials are used to evaluate the phase stability and site preference for uranium intermetallics UMxAl12-x (M = Fe, Co, Ni, Cr and Mn) and their related hydrides. Calculated results show that Fe, Co, Ni, Cr or Mn atoms preferentially substitute Al at the 8f site. Interstitial H atoms only occupy 2b interstitial sites in UMxAl12-x. Calculated lattice constants are found to agree with a report in the literature. Elastic constants and bulk modulus of UMxAl12-x and UMxAl12-xH were also investigated. In particular, the phonon densities of states (DOS) of these actinide compounds were evaluated for the first time.     

The first-principles study on the doping effect of Re in Ni3Al

Using first-principles density function for molecules method （DMol） and discrete variational method （DVM） based on the density functional theory, we studied the doping effect of Re in Ni3Al. The structure relaxation and the alloying energy show that Re has a strong Al site preference and leads to the local deformation, which is in agreement with the experimental results and other theoretical results. In addition, the charge density difference and the bond order show that Re can strongly enhance the interatomic interaction between the nearest neighbor atoms. From the density of states and the Pauli spectrum, we find that resonance states and localized states are induced by doping Re, and the doped Re atom forms the hybridized bond with the nearest neighbor atoms.     

Interplay of magnetism and high-Tc superconductivity at individual Ni impurity atoms in Bi2Sr2CaCu2O8+delta.

Magnetic interactions and magnetic impurities are destructive to superconductivity in conventional superconductors. By contrast, in some unconventional macroscopic quantum systems (such as superfluid 3He and superconducting UGe2), the superconductivity (or superfluidity) is actually mediated by magnetic interactions. A magnetic mechanism has also been proposed for high-temperature superconductivity. Within this context, the fact that magnetic Ni impurity atoms have a weaker effect on superconductivity than non-magnetic Zn atoms in the high-Tc superconductors has been put forward as evidence supporting a magnetic mechanism. Here we use scanning tunnelling microscopy to determine directly the influence of individual Ni atoms on the local electronic structure of Bi2Sr2CaCu2O8+delta. At each Ni site we observe two d-wave impurity states of apparently opposite spin polarization, whose existence indicates that Ni retains a magnetic moment in the superconducting state. However, analysis of the impurity-state energies shows that quasiparticle scattering at Ni is predominantly non-magnetic. Furthermore, we show that the superconducting energy gap and correlations are unimpaired at Ni. This is in strong contrast to the effects of non-magnetic Zn impurities, which locally destroy superconductivity. These results are consistent with predictions for impurity atom phenomena derived from a magnetic mechanism.     

镓镍皂石的合成、交联、表征及催化性能的研究

采用水热法首次合成出自然界不存在的两种不同镓含量的镓镍皂石（ＧａＮｉＳ）－ 用多烃基铝低聚物交联，制得交联粘土（ＡｌＰＧａＮｉＳ）－ 经ＸＲＤ 表征了样品的晶相，元素分析确定了样品的化学组成与结构式－ 同时又采用红外光谱分析和程序升温还原（ＴＰＲ） 表征了样品－ＮＨ３ＴＰＤ 和ＰｙＩＲ 结果表明，样品均含有Ｂ 酸和Ｌ 酸中心，ＡｌＰＧａＮｉＳ 表面Ｌ 酸中心所占的份额大，ＡｌＰＧａＮｉＳ的酸量高于ＨＧａＮｉＳ－ 在异丙苯裂解反应和正己烷加氢异构反应上考察了样品的催化性能－ 结果表明，交联镓镍皂石催化活性较高，异构选择性较好     

条形高Ni/γ-Al2O3在甲苯气相加氢中的催化性

研究浸渍法制备的条形负载型高Ni含量的Ni／Al2O3催化剂及其与压片法制备催化剂在甲苯气相加氢中的催化活性的对比，并研究了氢压、反应温度、氢油比和空速对甲苯转化率的影响。在微反评装置上进行了1200h的稳定性试验。结果表明：浸渍法制备的条形高Ni／Al2O3催化剂对甲苯加氢反应具有很高的催化活性和良好的寿命。     

Al-不锈钢连接中的Ni层阻碍机理

用试验的方法研究了Al-不锈钢Ni/Cu电刷镀过渡层钎焊中Ni层的作用，并对Ni层进行了机理分析。对焊缝的界面作拉力试验、X射线衍射、 能谱分析（EDAX）和透射电镜（TEM）等分析发现，镀层与钎料等各 面连接紧密，特别是钎缝与母材之间没有生成脆性的金属化合物。说明面心立方结构的Ni层能有效地阻挡Al、Fe等原子扩散，钎缝与镀Cu界面上虽然生成了少量的AlCu3，但不影响焊缝的强度，接头的强度能达到33．6MPa。     

HEDP表面处理 对Ni3Al氧化行为的影响

利用高能量密度等离子体（ＨＥＤＰ）对金属间化合物Ｎｉ３Ａｌ进行了表面处理，在合金表面获得了纳米级微晶层。该微晶层可以通过增加Ａｌ２Ｏ３优先形核位置和提高Ａｌ的向外扩散促进Ｎｉ３Ａｌ氧化时形成表面Ａｌ２Ｏ３，消除了生长速度较快的ＮｉＯ相。     

喷射成形制备La62Al15.7(Cu,Ni)22.3块体非晶合金

采用喷射沉积成形方法制备了La62Al15.7(Cu,Ni)22.3块体非晶合金. 结果表明,沉积态La62Al15.7(Cu,Ni)22.3非晶合金比以往报道的采用甩带法制备的同成分非晶合金具有更大的约化玻璃转变温度和更宽的过冷液相区. 非晶的晶化实验表明,晶化初期多种晶相同时结晶析出. 483K退火时,在非晶基体中析出Al和AlNi. 503K退火时进一步析出La和未知相. La62Al15.7(Cu,Ni)22.3非晶合金在573K退火没有新相产生,合金晶化态组织由Al、AlNi、La和未知相组成.     

Zr基大块非晶的研究

利用射流成型法制备出Ｚｒ５２．５Ｃｕ１４．６Ａ１１０Ｔｉ５大块非晶,该合金系统具有很强的玻璃形成能力和宽的过冷区,其玻璃转化温度Ｔｇ＝６５０．６３Ｋ,晶化温度Ｔｘ＝７２１．９０Ｋ,过冷区△Ｔｘ＝Ｔｘ－Ｔｇ＝７１．２７Ｋ,Ｖｉｃｋｅｒ硬度为５５８ｋｇ／ｍｍ＾２,压缩断裂强度１７３０ＧＰａ,弹性模量８２ＧＰａ,观察其断口有大量纹络状河流花样,并有融化的液滴存在,该合金系统大的玻璃形成能力应归功于合金组