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超硬B-C-N化合物晶体和电子结构的第一性原理研究

张旭昀 , 张正江 , 孙丽丽 , 王勇 , 刘勇

人工晶体学报

基于第一性原理,利用密度泛函理论(DFT)在广义梯度近似(GGA)下的从头计算平面波超软赝势方法,从超硬材料BeCN2的结构(I-42d)出发,设计了B-C-N三元化合物,计算了弹性常数、声子谱、态密度、理论维氏硬度和高压下的物性变化.结果表明:四方结构B-C-N三元化合物有B2CN、BC2N和BCN2三种不同晶胞,其中BC2N力学稳定性和动力学稳定性较好.BC2N体积模量高达338 GPa,晶体结构中存在金属键,具有很强的共价键.BC2N的维氏硬度为49.0 GPa,属于超硬材料.压缩率低于超硬材料cg-CN,杨氏模量、体积模量、剪切模量和泊松系数均随外压的增大而增大,反映出结构的刚性、抗横向、切向及纵向形变能力增强.

关键词: 超硬材料 , 三元化合物 , 维氏硬度 , BC2N

两温区气相输运和机械振荡合成ZnGeP2多晶材料

杨慧光 , 朱世富 , 赵北君 , 赵欣 , 何知宇 , 陈宝军 , 孙永强

人工晶体学报

ZnGeP2多晶的合成是其单晶生长的前提和基础,多晶材料的质量是生长高质量单晶的关键.因此,要获得高质量的ZnGeP2单晶体,必须提供高质量的ZnGeP2多晶材料.对两温区气相输运机械振荡法合成ZnGeP2多晶材料的工艺进行了研究,利用高纯(6N)P、Ge、Zn单质为原料,采用两温区气相输运和机械振荡合成出了ZnGeP2多晶材料.合成出的多晶材料经比重测试和X射线粉末衍射测试证明与标准值一致.采用改进的布里奇曼法生长出外观完整、无裂纹的φ15 mm × 25 mm单晶体,在2.5~10 μm范围内红外透过率达50%以上.

关键词: 三元化合物 , 磷锗锌 , 多晶合成 , 气相输运 , 机械振荡

Mg-Zn-Nd合金中的低Nd三元化合物T1相的研究

黄明丽 , 李洪晓 , 杨金艳 , 任玉平 , 丁桦 , 郝士明

金属学报 doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2008.04.001

利用扫描电镜、电子探针、X射线衍射仪和透射电镜对Mg-Zn-Nd系低Nd三元化合物T1相的成分、结构及其相平衡关系进行了研究.结果表明,在Mg-Zn-Nd系低Nd侧存在一个六方结构的三元化合物T1相,其晶格常数为a=b=1.5 nm、c=0.87 nm;其成分(原子分数,%)范围为:Mg 27.0-33.4,Zn 60.2-66.4,Nd 6.1-7.4.该化合物在300-400 ℃的温度区间与α-Mg存在两相平衡.在300,350和400 ℃时分别存在T1+α-Mg+MgZn,T1+MgZn+L及T1+Mg2Zn3+L三相区.

关键词: Mg-Zn-Nd合金 , 三元化合物 , 结构与成分 , 相平衡

Mg-Zn-Ca系富Mg区域三元化合物及其固态相平衡

李洪晓 , 马倩倩 , 任玉平 , 蒋敏 , 秦高梧

金属学报 doi:10.3724/SP.J.1037.2010.00638

利用SEM,EPMA,XRD和TEM对Mg-Zn-Ca系富Mg区域三元化合物的成分、结构及其相平衡进行了研究.结果表明,Mg-Zn-Ca系富Mg区域存在2个可与镁基固溶体相平衡的三元化合物T1和T2.其中化合物T1为线性化合物,成分(原子分数,%,下同)为:Ca约16,Zn 16.8-49.5,Mg余量;晶体结构为六方结构,晶格常数随Zn含量的增大而减小,a=0.995-0.945 nm,c=1.036-1.003 nm.T2相的成分范围为:Mg 27.1-29.3,Zn 62.1-64.4和Ca7.6-9.0;也为六方结构,晶格常数a=1.475 nm和c=0.879 nm.335℃时,Zn的加入并未使得镁基固溶体对Ca的溶解度降低,但Ca元素提高了Zn在镁基固溶体中的溶解度,Zn达到4.6.335℃时,Mg-Zn-Ca系相图富Mg区域存在着三相区α-Mg+Mg2Ca+T1,α-Mg+T1+T2,α-Mg+T2+MgZn,MgZn+T2+Mg2Zn3和α-Mg+Mg7Zn3+MgZn.

关键词: Mg-Zn-Ca系 , 三元化合物 , 结构与成分 , 相平衡

过渡金属三元化合物的制备及其应用于超级电容器的研究进展

朱兆强 , 杜卫民 , 郭威 , 朱文娟

应用化学 doi:10.11944/j.issn.1000-0518.2016.03.150273

过渡金属三元化合物由于其卓越的物理化学性质,受到了越来越多的研究关注,并被应用于电子、光学和光电设备等领域.本文对近几年过渡金属三元化合物的制备及其在电化学超级电容器的应用研究进展进行了总结.对比讨论了其电化学性能与优缺点,并对其研究方向进行了展望.

关键词: 过渡金属 , 三元化合物 , 超级电容器 , 研究进展

Mg-Zn-Nd系富Mg角300℃局部相平衡的研究

黄明丽 , 杨金艳 , 李洪晓 , 任玉平 , 丁桦 , 郝士明

材料与冶金学报 doi:10.3969/j.issn.1671-6620.2008.02.011

利用扫描电镜组织观察、电子探针定量成分分析以及X射线衍射结构分析对Mg-Zn-Nd系富Mg角300℃的局部相平衡进行了研究.结果表明,在Mg-Zn-Nd系富Mg角存在一个成分(摩尔分数)范围为Mg:58.3%~63.9%,Zn:28.2%~33.6%,Nd:7.9%~8.3%的三元化合物T-2相,和成分范围为Mg:25.9%~30.3%,Zn:44.6%~48.5%,Nd:25.1%~25.6%的三元化合物T-3相.300℃时αMg相与T-2相之间存在稳定的两相平衡,而且αMg相还与T-2和T-3相之间存在稳定的三相平衡.

关键词: Mg-Zn-Nd系 , 三元化合物 , 相平衡.

Mg-Zn-Ca系富Mg区域三元化合物及其固态相平衡

李洪晓马倩倩任玉平蒋敏秦高梧

金属学报 doi:10.3724/SP.J.1037.2010.00638

利用SEM, EPMA, XRD和TEM对Mg-Zn-Ca系富Mg区域三元化合物的成分、结构及其相平衡进行了研究. 结果表明, Mg-Zn-Ca系富Mg区域存在2个可与镁基固溶体相平衡的三元化合物T1和T2. 其中化合物T1为线性化合物, 成分(原子分数, %, 下同)为: Ca约16, Zn 16.8-49.5, Mg余量; 晶体结构为六方结构, 晶格常数随Zn含量的增大而减小, a=0.995-0.945 nm, c=1.036-1.003 nm. T2相的成分范围为: Mg 27.1-29.3, Zn 62.1-64.4和Ca 7.6-9.0; 也为六方结构, 晶格常数 a=1.475 nm和c=0.879 nm. 335 ℃时, Zn的加入并未使得镁基固溶体对Ca的溶解度降低, 但Ca元素提高了Zn在镁基固溶体中的溶解度, Zn达到4.6. 335 ℃时, Mg-Zn-Ca系相图富Mg区域存在着三相区α-Mg+Mg2Ca+T1, α-Mg+T1+T2α-Mg+T2+MgZn, MgZn+T2+Mg2Zn3α-Mg+Mg7Zn3+MgZn.

关键词: Mg-Zn-Ca系 , ternary compound , structure and composition , phase equilibrium

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