陈律
,
彭平
,
李贵发
,
刘金水
,
韩绍昌
稀有金属材料与工程
采用第一原理赝势平面波方法,计算了B2-RuAl金属间化合物的基本物性及其点缺陷结构的几何、能态与电子结构,通过对不同点缺陷结构形成热与形成能的计算与比较,分析和预测了RuAl金属间化合物中点缺陷结构的种类与存在形式.结果表明:RuAl金属间化合物的点缺陷主要是Ru空位和Al反位,在富Ru合金中主要为Ru反位,在富Al合金中则主要是Al反位.这些点缺陷主要以Ru-Ru双空位和Al-Al双反位的组态结构形式出现,并且双空位以Ru-Ru为第一近邻时其点缺陷结构最稳定,而双反位则是以Al-Al为第三近邻时稳定性最高.进一步通过对NiAl和RuAl不同点缺陷结构Cauchy压力的比较,发现点缺陷对RuAl塑性的降低程度比NiAl低,因而含有点缺陷的实际合金的室温塑性RuAl比NiAl好.
关键词:
RuAl合金
,
点缺陷
,
第一原理
,
赝势平面波方法
,
塑性
刘俊伟
,
陈振华
,
陈鼎
,
李贵发
航空材料学报
doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2012.1.003
研究了热轧AZ31镁合金板材中低温变形(室温～573K)时孪生所导致的硬化和软化效果,并结合金相显微技术(OM)和透射电子显微技术(TEM)对相关变形机理及孪生类型进行判断.结果发现,有较强基面织构特征的AZ31镁合金板材在室温～573K变形过程中{10(1)1}压缩孪晶起主要作用,同时也存在少量的基面滑移.变形温度越高,变形速率越小,孪晶数量也逐渐减少.中低温变形时AZ31镁合金轧制板材中的压缩孪晶和二次孪晶同时起软化作用与硬化作用,但硬化作用大于软化作用.
关键词:
AZ31镁合金
,
孪生
,
低温变形
,
滑移
李贵发
,
彭平
,
周惦武
,
韩绍昌
中国有色金属学报
基于Aln+m+团簇分离方式主要以离解出中型或带电单Al原子为主的实验结果,采用线性同步转变(LST)和二次同步转变(QST)方法考察了Aln+m+ (n+m≤13) 团簇在双分模式下的不同分裂过程,并通过分裂吸收热△HR-P和分裂激活能△ER-T等的计算,在能态结构上分析了Aln+(n=2～13)团簇的分裂路径及其机理.结果表明: Aln+ (n=2～13)团簇以分裂出电中性或带电Al原子模式吸热△HR-P和所需分裂激活能△ER-T最少,而分裂成原子数相差较小的两个较大团簇所需裂解能量最多,因此,Aln+ (n=2～13)团簇主要以Aln+ →Al+ Aln-1+或Aln+→Al++ Aln-1路经裂解.
关键词:
Aln+团簇
,
分裂机理
,
密度泛函理论
,
线性同步转变方法
李贵发
,
朱深亮
,
鲁世强
,
刘俊伟
,
彭平
稀有金属材料与工程
基于第一原理计算方法,通过比较Co、Pd合金化前、后NiTiNb合金能态、电子、态密度等微观结构变化,表征和评判了Co、Pd掺杂对NiTiNb合金相变的影响,结果表明:Co元素在NiTi和NiTi(Nb)相取代Ni位的结合能和形成焓小于其取代Ti位,表明Co元素将以取代Ni位形式固溶,Mulliken布居和电子密度计算显示,Co固溶后将与最近邻Ti原子形成强键作用,导致Co周围Ti原子活性降低,Ni/Ti原子比升高,所以Co合金化后NiTiNb合金Ms反而降低.对于Pd元素,虽然其取代Ti位的形成焓略小于取代Ni位,但NiTi(Pd→Ni)和NiTi(Nb)(Pd→Ni)的结合能均小于Pd取代Ti位,同时Pd→Ni位后固溶相的Fermi能级处电子数减少,Pd成键峰峰值更高、峰型更集中,所以Pd以置换Ni位更稳定,Ni/Ti原子比降低,NiTiNb合金Ms升高.
关键词:
第一原理计算
,
NiTiNb合金
,
合金化效应
,
相变温度
陈律
,
彭平
,
李贵发
,
胡艳军
,
周惦武
,
张为民
航空材料学报
doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2005.05.003
采用第一原理赝势平面波方法计算了L10型TiAl金属间化合物中掺入Mn,Nb后的电子结构和价键结构.通过合金原子形成热得出:Mn优先占据Al点阵位置,Nb优先占据Ti点阵位置.Mulliken聚居数分析发现:Mn或Nb合金化后,分别降低了(001)和(002)面内的原子间键合强度,掺入Nb还降低了层间的原子间键合强度,而掺入Mn,则使层间原子间键合强度增加.整体上来讲,掺入Mn有利于改善TiAl的室温脆性,而掺入Nb,不利于改善TiAl的室温脆性.
关键词:
赝势平面波方法
,
电子结构
,
Mulliken聚居数
,
合金形成热
,
室温脆性
李贵发
,
彭平
,
陈律
,
胡艳军
贵金属
doi:10.3969/j.issn.1004-0676.2006.02.002
采用第一原理赝势平面波方法,计算了Fcc-Ag晶体及其Ag(111)、Ag(110)与Ag(100)自由表面的能量、几何与电子结构.根据表面能的计算,预测了Ag表面的结构稳定性,结果表明密排Ag(111)面结构稳定性最好,低指数奇异面Ag(100)面次之,Ag(110)面的结构稳定性最差.通过对不同表面几何与电子结构的比较,初步分析了其结构稳定性差异的产生原因.表面原子驰豫不仅引起表面几何结构的变化,而且使表面层的电子结构与键合特性发生改变.驰豫后表面层原子的部分价电子跑到了表面层以上的真空区,使表面层原子的电子态密度峰形发生变化,还新形成了表面态,这是表面能产生的主要原因,而Ag(110)表面相对于Ag(111)与Ag(110)表面具有高表面活性的主要原因则源于其表面层原子显著的结构驰豫.
关键词:
金属材料
,
Fcc-Ag
,
第一原理赝势平面波方法
,
表面能
,
电子结构
倪志铭
,
王二敏
,
韩劲
,
杨根林
,
洪起虎
,
李贵发
材料热处理学报
采用真空感应法制备高铌含量Ni47Ti44Nb9形状记忆合金,结合电阻法测量和差示扫描量热法,探索了不同热处理制度对马氏体相变温度的影响,结果表明,炉冷的时效冷却方式能明显降低其马氏体相变开始温度Ms,且随着时效温度的增加,Ms逐渐降低.进一步采用第一原理计算方法,通过计算NiTi(Nb)的形成热、结合能以及电子结构,表征和评判了Nb在NiTi基体相中的固溶方式,结果显示Nb元素优先置换Ti位,这种置换方式一方面增强了Nb-Ti和Ni-Ti之间的键合强度,提高了NiTi基体的稳定性,另一方面也增加了Ni/Ti原子比.
关键词:
时效
,
马氏体相变温度
,
固溶
,
第一原理计算
胡艳军
,
彭平
,
周惦武
,
李贵发
,
郑采星
,
韩绍昌
中国有色金属学报
采用第一原理赝势平面波方法研究了NiAl-X(X为3d过渡金属)合金体系的几何与电子结构.通过合金形成能的计算与分析发现:合金化元素的外层价电子数对其在B2-NiAl中的占位有非常明显的影响,低价电子数的前过渡金属Sc、Ti、V与后过渡金属Zn主要占据Al原子位,具有未满d壳层高价电子数的Mn、Fe、Co则主要占据Ni原子位,而含有半满或满d壳层的Cr与Cu,则既可占据Ni原子位也可占据Al原子位,但倾向于占据Ni原子位.随着合金化元素外层价电子数的增加,3d过渡金属优先占据Ni原子位的趋势增大,至Mn时达到最大,然后随着价电子数的进一步增加,这种趋势逐渐减小.通过对这些合金化元素价电子态密度图的变化,说明3d过渡金属在B2-NiAl中的占位优先趋势.
关键词:
B2-NiAl
,
电子结构
,
赝势平面波方法
,
占位
李贵发
,
彭平
,
仇治勤
,
杨峰
,
韩绍昌
中国有色金属学报
采用第一原理赝势平面波方法计算Aln(n=2～24,55)团簇的几何、能态与电子结构,通过结合能Eb、HOMO-LUMO能隙△EH-L与能量二阶差分△2E(n)表征和考察团簇原子数n对Aln团簇基态结构稳定性的影响.结果表明:Aln团簇结构稳定性随团簇原子数n增加而增大,并在n为7,11,13,19,23等近幻数和高对称性结构处出现极值,相对其临近Aln团簇,具有较高的结构稳定性.DOS与吸收光谱分析表明,随着团簇内部s-p电子杂化的逐渐增强,Aln团簇结构的稳定性也随之增加,但即使当团簇原子数n达到55时,其微弱的表面效应仍不能消除.
关键词:
赝势平面波方法
,
Aln团簇
,
电子结构
,
结构稳定性
舒小勇
,
胡林丽
,
鲁世强
,
李贵发
,
王克鲁
材料热处理学报
doi:10.13289/j.issn.1009-6264.2017-0027
采用Gleeble-3500热模拟试验机对锻态Ni55Ti45合金进行等温恒应变速率压缩实验,研究了该合金在变形温度为650 ～850℃、应变速率为0.01～1 s-1范围内的高温变形特性,并分析其变形机制.结果表明,应力-应变曲线呈“应变软化”型,热变形激活能为317.304 kJ/mol,根据双曲正弦函数建立了峰值流变应力本构方程.微观组织观察表明,在650℃、1 s-1和700℃、1 s-1时发生了局部塑性流动的失稳变形,主要由变形热效应导致.高温、低应变速率利于动态再结晶的发生,但动态再结晶晶粒尺寸更大.动态再结晶形核机制以晶界弓出机制为主,同时伴随有少量的PSN机制.
关键词:
Ni55Ti45形状记忆合金
,
高温变形特性
,
变形激活能
,
变形机制
