王楠
,
侯华
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赵宇宏
,
杨晓敏
,
傅利
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文志勤
,
韩培德
稀有金属材料与工程
采用基于密度泛函理论的第一性原理赝势平面波方法,计算Ti掺杂Mg2Ni储氢合金及其氢化物的能量和电子结构.计算结果表明:在掺杂浓度为0≤x≤0.5的情况下,Ti优先占据Mg(Ⅱ)位,Ti的掺杂使Mg2Ni合金稳定性降低,且随着掺杂浓度的升高,对稳定性的削弱效果逐渐增强.六方结构的固溶体合金Mg(2-x)TixNi(0≤x≤0.5)相对于立方结构的Mg3TiNi2化合物呈现热力学不稳定性,极易分解为Mg3TiNi2和Mg2Ni组成的复合相.Ti的掺杂使低能级区域的成键电子数减少,削弱了H-Ni的成键作用,提高了Mg2Ni氢化物的解氢能力.
关键词:
Mg2Ni
,
Mg3TiNi2
,
相结构稳定性
,
解氢能力
杨晓敏
,
闫翠芬
,
张晓芸
,
裴小苗
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贾虎生
,
许并社
材料导报
采用对纳米氧化锆陶瓷粉体表面包碳,研究了在不同烧结工艺下,碳含量(0%～7.0%(wt))的变化对纳米氧化锆陶瓷烧结性能及微观结构的影响.分析结果表明:包裹少量碳能明显提高烧结活性,增大烧结坯密度.在本实验条件下,碳含量为1.5wt%的纳米氧化锆陶瓷在1250℃低温氧化气氛中烧结,可得到相对密度约为96%、晶粒尺寸约为85m的陶瓷体,此后随着碳含量的增加,致密度减小;采用真空烧结,由于碳没有被氧化,包裹层的存在阻止了晶界的扩散,延缓了陶瓷体烧结的致密化过程,烧结性能较差;同时碳的加入有效地抑制了晶粒的长大.
关键词:
氧化锆
,
纳米陶瓷
,
烧结
,
微观结构
韦良强
,
杨晓敏
,
隆泉
,
郑保忠
材料导报
制备了SO42-/Al2O3/La3+固体超强酸和辛酸亚锡复配作为丙交酯合成的催化剂.经多种催化剂的催化效率比较,进行多组实验发现该催化剂在较高反应压力下高产丙交酯的合成条件.结果表明,催化剂、反应温度、脱水时间等对丙交酯的产率有显著影响.
关键词:
乳酸
,
丙交酯
,
固体超强酸
,
高产率
杨玲
,
赵宇宏
,
侯华
,
杨晓敏
稀有金属材料与工程
采用常规凝固技术制备了Mg-45Zn-xY(x=1.0,4.0,5.5,8.0,质量分数,％)合金.利用SEM、EDS、OM、TEM、XRD、DSC和硬度测试技术研究了Y对Mg-45Zn-xY系合金组织及性能的影响,同时对准晶相(Ⅰ-phase)的形成机制进行了分析.结果表明:合金组织主要由a-Mg颗粒或枝晶、花瓣状的Mg3Zn6Y准晶相、层片状的(Ⅰ-phase+α-Mg)共晶组织以及Mg7Zn3相组成;准晶相形貌、含量及分布与Y含量密切相关,随着Y含量的增加,花瓣状准晶相含量逐渐增加,当Y含量为5.5％时,花瓣状准晶相含量最多,合金的硬度达到最大值,HB为1557 MPa,当Y含量为8.0％时,合金中的花瓣状准晶相消失;准晶以层片状共晶组织和花瓣状形式存在,花瓣状的特殊形貌是正二十面体沿五次轴方向生长的结果.
关键词:
Mg-Zn-Y合金
,
常规凝固
,
准晶
,
微观组织
,
性能
赵慧
,
赵宇宏
,
杨晓敏
,
眭怀明
,
侯华
,
韩培德
稀有金属
采用第一性原理平面波赝势方法研究了合金元素X(X=Ca、Sr、Ba)掺杂Mg2Si的占位情况:(1)取代Mg原子位置;(2)取代Si原子位置;(3)间隙固溶到Mg2Si晶胞中.分析合金系Mg7Si4X,Mg8Si3X,Mg8Si4X的形成热和结合能可知,Mg7Si4X的形成热和结合能均为负值,且最小.表明Mg7Si4X更容易形成稳定化合物,具有较强的合金化能力,且Ca,Sr,Ba掺杂Mg2Si时有优先占据Mg原子的倾向.研究Mg7Si4X的弹性模量和电子结构发现:Mg7Si4Ca、Mg7Si4Sr为脆性相:Mg7Si4Ba为延性相,塑性最好;掺杂Ca,Sr,Ba使Mg2Si逐渐由脆性向韧性转变.Ca,Sr,Ba的掺入均使Mg2Si的电子态密度发生偏移,费米能级处的电荷密度增加,导电性增强,共价键作用减弱,合金系结构稳定性减弱.
关键词:
Mg2Si
,
第一性原理
,
弹性性能
,
电子结构
闫翠芬
,
张晓芸
,
李小莉
,
杨晓敏
,
贾虎生
,
许并社
材料导报
采用化学气相沉积法(CVD)对纳米氧化锆陶瓷粉粒进行表面包碳修饰.利用XRD、TEM、HRTEM、SEM等分析手段对粉体的晶型结构、包裹情况和烧结体的显微结构进行了表征.结果表明,纳米ZrO2粉体表面包碳后,在真空烧结过程中,包碳层大大限制了晶粒的长大.在1250℃/2h下烧结获得了致密度约95%,晶粒大小为85 nm的烧结体;完整、均匀的包裹层和分散良好的粉体是获得晶粒细小,致密度较高的烧结体的前提条件;烧结后获得了t+m双相组织.
关键词:
化学气相沉积法
,
氧化锆
,
纳米陶瓷
,
显微结构
齐雷
,
靳玉春
,
赵宇宏
,
侯华
,
杨晓敏
,
韩培德
稀有金属材料与工程
采用基于第一性原理的平面波赝势方法,研究了压力对γ'-Ni3Pt电子结构和力学性能的影响.本研究在0～50 GPa压力范围内每隔5 GPa对γ'-Ni3Pt进行一次加压计算.计算结果表明:0 GPa压力下的平衡晶格常数与他人的实验研究和理论计算结果十分一致;不同压力下的总态密度和分波态密度表明化合物表现出金属特性,且随着压力的增大,体系稳定性先增强后减弱;此外,根据Voigt-Reuss-Hill (VRH)法计算了Ni3Pt的体积模量(B)、剪切模量(G)、杨氏模量(E)和泊松比(v),发现随着压力的增大,Ni3Pt晶体的硬度提高,延性和塑性增强.研究表明,压力对Ni3Pt电子结构和力学性能的影响很大.
关键词:
γ'-Ni3Pt
,
第一性原理
,
电子结构
,
力学性能
杨晓敏
,
侯华
,
赵宇宏
,
杨玲
,
韩培德
稀有金属材料与工程
采用基于密度泛函理论的Castep和Dmol程序软件包,计算了Mg17Al12、Al2Y及Al2Ca相的结构稳定性、弹性性能与电子结构.形成热和结合能计算结果表明:Al2Y具有最强的合金化形成能力和结构稳定性;热力学性质计算结果表明:在298～573 K温度范围内,Al2Y的Gibbs自由能始终最小,其结构热稳定性最好,Al2Ca次之,Mg17Al12最差,Y和Ca合金化Mg-Al系合金形成Al2Y及Al2Ca利于提高镁合金的高温抗蠕变性能;弹性常数的计算结果表明:3种金属间化合物均为脆性相,Mg17Al12的塑性最好;采用弹性常数计算结果预测的Al2Y熔点最高,其结构热稳定性最好.态密度和Mulliken电子占据数的计算结果表明:Al2Y结构最稳定的原因,主要源于体系在Fermi能级以下区域成键电子存在强烈的共价键作用.
关键词:
Mg-Al系合金
,
热力学性质
,
弹性性能
,
电子结构
,
第一性原理
皮锦红
,
王章忠
,
潘冶
,
杨晓敏
材料导报
利用真空管式高温炉制得AlCrMnFeNiCu_x(x=0,0.5,1.0,1.5,2.0)多主元合金试样.结果表明,AlCrMnFeNiCu_(1.0)的显微组织最简单,组成相数远低于平衡相率所预期的相数.在AlCrMnFeNiCu_(0.5)和AlCrMnFeNiCu_(1.0)的晶内分布着大量微小颗粒,有的颗粒尺寸甚至迭到纳米级.Cu在舍金组织中起着粘结剂的作用.AlCrMnFeNiCu_(1.0)合金的硬度最高,增加Cu含量不利于提高合全硬度.等物质量比的多主元合金的耐蚀性优于非等物质量比的多主元合金,AlCrMnFeNiCu的耐蚀性优于AlCrMnFeNi.在非等物质量比的合金中,x越大,合金的耐蚀性越差.
关键词:
多主元合金
,
硬度
,
耐蚀性
杨玲
,
侯华
,
赵宇宏
,
杨晓敏
,
郝小军
材料热处理学报
采用常规铸造法制备了Mg-45Zn-1.5Nd三元合金,利用SEM、EDS、XRD、硬度及拉伸实验等方法,研究了热处理对Mg-45Zn-1.5Nd合金组织及性能的影响规律.结果表明:铸态组织由Mg7Zn3基体、α-Mg枝晶、α-Mg+ MgZn共晶组织以及极少量的球状准晶相组成;退火后α-Mg枝晶和共晶组织溶入基体中,析出了球状准晶相,组织均匀化程度显著提高;热处理使Mg-45Zn-1.5Nd合金的性能大幅度提高,硬度和抗拉强度最高分别达到141.9 HB和168 MPa,比铸态合金提高了14.3％和48.7％,最佳热处理工艺为330℃×6h;热处理后拉伸断口中尽管出现少量韧窝,但仍是以解理为主的脆性断裂.
关键词:
Mg-Zn-Nd合金
,
热处理
,
显微组织
,
力学性能
