Co6.3Nb6.7晶体的价电子结构分析和熔点计算

应用固体与分子经验电子理论分析了金属间化合物Co6.3Nb6.7的价电子结构,并计算了化合物的熔点,熔点计算值与实验一致.计算表明,Co6.3Nb6.7的价电子结构与其固相稳定性密切相关,对熔点起主要作用的是最强键上的共价电子对数,其对熔点的影响占总量的99.7%.晶格电子项作用比较弱,对熔点的贡献仅占总量的8.2%.哑对电子和磁电子项起削弱作用.     

锰、铌对TiAl金属间化合物的电子结构及脆性的影响

采用“固体与分子经验电子理论”计算了Mn，Nb合金化对TiAl价电子结构参数的影响，并在此基础上分析了Mn，Nb合金化对TiAl合金脆性的影响。结果表明：在TiAl晶胞中，Ti，Al原子的杂阶分别为13，4，共价电子在总价电子中所占比例为78．8％；加入Mn后，Ti，Al和Mn的杂阶分别为12，4和11，共价电子在总价电子中所占比例为73．87％，TiAl合金键合的共价成分降低，因而Mn的加入可以改善。TiAl的脆性；而Nb加入后Ti，Al和Nb的杂阶分别为12，4和7，共价电子在总价电子中所占比例为79．2％，TiAl键合的共价成分有所提高，从而Nb的加入可能进一步降低TiAl的延性。     

直流焦耳处理对Co718Fe49Nb08Si75B15玻璃包覆非晶丝非对称巨磁阻抗效应的影响

 研究了Co718Fe49Nb08Si75B15玻璃包覆非晶丝经直流焦耳处理后的非对称巨磁阻抗效应。结果表明，随着处理电流的增加，阻抗最大变化率随之增大，并在处理电流为70 mA时达到最大值。在15 MHz的驱动电流下，阻抗最大变化率为335%，线性区域的灵敏度达1%/(A·m-1)。进一步提高处理电流，导致阻抗最大变化率减小。对钴基玻璃包覆非晶丝的AGMI性能特征用表面阻抗张量进行了讨论。     

固溶强化TiAl合金的成分优化设计

在Al=44%～49%(原子分数)和Ti/Al原子比为52/48的条件下,以固体与分子经验电子理论为基础,利用键距差法计算并比较合金化前后晶胞价电子结构中的最大共价电子数目,在影响原子间结合力方面对合金元素M的固溶强化作用进行评价.计算结果表明,在M=[0～010]%范围内,V,Nb,Cr,Zr和Hf的添加均可以强化TiAl合金;当合金元素属于同副族、且杂化状态相同时,元素对最大共价电子数目不敏感;当合金元素属于同副族、而不同杂化状态时.元素的成键电子数目较大,则强化作用较强.可见,融入TiAl晶胞形成置换固溶体的合金元素,其强化作用取决于合金元素能够提供的成键电子数目的多少;成键电子数目越多,则成键后键上的最大共价电子数目越大,使得该结构基元的强度越大;大量的该种结构基元可对基体产生明显的强化作用.计算结果与已有实验结果吻合,采用该方法可以为固溶强化TiAl合金的优化设计提供理论参考.     

Sm_2Fe_(17)N_3居里温度及磁性能的价电子结构分析

从固体与分子经验电子理论出发分析了Sm_2Fe_(17)N_3的价电子结构;在满足键距差ΔD(n_α)0.005 nm基础上筛选得出了45种成键原子对的等同键数I_α、理论键距■和实验键距D(n_α);确定了Sm_2Fe_(17)N_3晶体中9种不同晶位上原子的量子态:Fe(c_1):A17; Fe(c_2):A16; Fe(c_3):A15; Fe(f):C3; Fe(h):C5; Fe(d):A8; Sm(c):7; Sm(a):7; N(e):3;计算了Sm_2Fe_(17)N_3晶体的磁矩即51.8706μ_B以及居里温度即T_C=748.55 K并研究了价电子结构与Sm_2Fe_(17)N_3化合物的磁矩和居里温度的关系。结果表明:建立的价电子结构可靠性较高,通过价电子结构计算得到的Sm_2Fe_(17)N_3化合物居里温度与其理论值相符合; Sm_2Fe_(17)N_3中6种Fe原子的量子态可以作为衡量晶体磁矩及居里温度的重要依据,为了得到更高磁性能的永磁材料,可以考虑增加Fe原子量子态数量由甲种杂化朝丙种杂化转化;而Sm_2Fe_(17)N_3晶体中包含的丙种杂化的Fe原子数及一个结构式中包含总磁电子数等,从微观对Sm_2Fe_(17)N_3具有较高居里温度的特性进行了揭示。     

Influence of Frequency and Bias Current on Asymmetrical GMI Effect in Co718Fe49Nb08Si75B15 Amorphous GlassCovered Wires

 The Co718Fe49Nb08Si75B15 amorphous glass covered wires (AGCW) are prepared by the Taylor Ulitovsky technique. The frequency dependence of asymmetrical giant magneto impedance (AGMI) effect in amorphous glass covered wires annealed by 70 mA DC current is here presented. The resistance R and the reactance X have been measured, respectively. The real part R and the imaginary part X of impedance play an important role at high frequency and low frequency, respectively. The influence of DC bias current from Ib=0 mA to Ib=5 mA at 30 MHz on the GMI effect in the glass covered wires annealed by 70 mA DC current is investigated. The asymmetry becomes the largest around Ib=1 mA, and finally decreases for the larger bias current Ib=5 mA. The maximum ΔZ/Z ratio of 310% is observed at 58 MHz under 1 mA bias current.     

含间隙元素Ti-Al合金的熔点及同素异型转变温度计算

应用固体与分子经验电子理论的平均晶胞和平均原子模型分析计算了间隙元素对ＴｉＡｌ合金价电子结构的影响,同时根据该理论的键能公式计算了间隙元素影响下的熔点及同素异型转变温度变化。间隙元素提高了合金元素的原子杂价,引起键结构各向异性严重,导致熔点降低。     

AOD炉渣熔化温度的实验研究

利用炉渣半球点测定法,测定了宝钢不锈钢分公司炼钢厂AOD炉（120 t）氧化期渣和终渣的熔化温度,研究了AOD炉渣熔点的影响因素。结果表明,对于AOD氧化期渣,碱度和氧化镁对炉渣熔点影响不大;渣中w(TFe)在97%～20%之间变化时,增加渣中全铁可使炉渣熔点明显升高;渣中w(Cr2O3)从225%增加到30%,可使炉渣熔点升高140 ℃。对于AOD终点脱硫渣,当R＝14～18时,炉渣熔点随碱度的增大而显著升高;脱硫渣R＝18时,w(CaF2)加入12%～13%则炉渣熔点显著降低;AOD还原渣R＝16时,w(CaF2)加入95%～10.5%可显著降低炉渣熔点。     

AOD炉渣熔化温度的实验研究

利用炉渣半球点测定法,测定了宝钢不锈钢分公司炼钢厂AOD炉（120 t）氧化期渣和终渣的熔化温度,研究了AOD炉渣熔点的影响因素。结果表明,对于AOD氧化期渣,碱度和氧化镁对炉渣熔点影响不大;渣中w(TFe)在97%～20%之间变化时,增加渣中全铁可使炉渣熔点明显升高;渣中w(Cr2O3)从225%增加到30%,可使炉渣熔点升高140 ℃。对于AOD终点脱硫渣,当R＝14～18时,炉渣熔点随碱度的增大而显著升高;脱硫渣R＝18时,w(CaF2)加入12%～13%则炉渣熔点显著降低;AOD还原渣R＝16时,w(CaF2)加入95%～10.5%可显著降低炉渣熔点。     

高温奥氏体γ Fe C晶胞的价电子结构计算

 利用自建的高温奥氏体γ Fe C晶胞价电子结构计算模型，通过研究碳的质量分数为04%的奥氏体在900 ℃时的价电子结构，表明温度可以明显影响奥氏体价电子结构。随着温度的升高，晶格常数增大，Fe原子向较低杂阶迁移，各键的共价电子对数nα及价电子结构中的相结构因子(nA、Σnc、FDC)均出现了不同程度的下降。进一步研究表明，在高温下相结构因子(nA、Σnc、FDC)随碳含量增加呈指数下降。     

金属化合物TiAl的价电子结构和形成热

本文用经验电子理论的键距差方法对金属间化合物TiAl的共价电子数n_c、晶格电子数n_1以及共价电子数与总价电子数之此η进行了计算。结果表明:晶体的形成热和脆性等与n_c,n_1或η密切相关。η值越大,晶体的强度越高,也越脆。这样便可说明为什么TiAl化合物很脆,根本不能冷形变。还表明,通过热处理等手段降低TiAl金属化合物的有序度,适量加入某些使轴比c/a增加的第三种元素可使TiAl韧性得到改善。     

Al-Fe-Si合金基体及强化相Al12(Fe,X)3Si价电子结构分析

基于EET理论,计算了Al-Fe-Si合金基体与强化相Al12Fe3Si,Al12(Fe,X)3Si的价电子结构,探讨了价电子结构与合金强化、合金相稳定性的关系及合金元素X对强化相稳定性的影响.结果表明:与基体α-Al相比,强化相Al12Fe3Si,Al12(Fe,X)3Si的n(A)值分别增强了248%,208%～231%,位错运动阻力分别增大2.48倍和2.08～2.31倍,从合金相价电子结构参数n(A)看,溶质原子固溶强化作用弱于析出相的强化作用;合金元素V,Cr,W,Mo,Mn的加入改变了Al12FeSi的价电子结构,使其原子状态组数σ(N)增加了2个数量级,使合金相的稳定性增强,进而延缓了粗化速度;V,Cr,W,Mo,Mn对Al12Fe3Si相稳定性影响的强弱顺序为Cr(Mn)→W(Mo)→V.     

12CaO·7Al2O3炉渣与合金钢液的反应

 12CaO·7Al2O3炉渣组成为w(SiO2)=6%,w(Al2O3)=46%,w(CaO)=48%,与合金结构钢钢液进行了实验室试验。结果表明,该渣具有很高的碱度,90 min反应结束后钢中w(TO)=0000 6%~0001 3%,w(S)=0000 4%~0001 0%。同时得出为控制钢中总氧含量应将炉渣碱度控制在9左右,钢中生成的夹杂物大都是低熔点、球状、尺寸很小的钙镁铝硅酸盐类夹杂物,这类夹杂物能够避免钢材产生各向异性,并且在轧制时能够稍许变形,能够提高钢材的抗疲劳性能。     

不锈钢耐蚀性能的价电子理论研究进展

 在介绍固体与分子经验电子理论（EET理论）和扩展的EET理论的基本原理和方法的基础上,综述了这一理论在钢铁材料成分设计、组织结构转变和性能预测方面的应用及其研究现状;归纳了在晶体价电子结构理论角度上探讨不锈钢中合金元素的作用及不锈钢抗腐蚀机理的研究进展;并提出了采用扩展的EET理论,从合金元素对晶体价电子结构影响的层次上揭示不锈钢抗腐蚀性能的本质以及发展新型不锈钢的计算合金设计新方法。     

Al-Mg-Sc合金的原子键强与力学性能

运用固体经验电子理论(EET)，对掺微量Sc的Al—Mg合金的价电子结构进行计算。结果表明：在合金熔体中Sc与Al原子存在强的结合倾向，易形成粗大的Al3Sc颗粒，起非匀质形核细化晶粒作用；在合金凝固过程中，形成Al—Sc偏聚区，析出细小弥散的Al3Sc颗粒，增强了合金基体和晶界的共价键络，使合金的硬度、强度和晶粒热稳定性都得到提高。     

金属间化合物Tb2Co17-xMnx的结构与磁性研究

研究了 Mn替代 Co对 Tb2 Co1 7金属间化合物结构和磁性的影响。 X射线衍射表明 :Tb2 Co1 7- x Mnx(x=0 ,1,2 ,3,4)化合物均为 Th2 Zn1 7型菱方结构 ;晶胞参数和单胞体积均随 Mn含量的增加而线性增大。磁性测量表明 :Tb2 Co1 7- x Mnx(x=0 ,1,2 ,3,4)化合物室温为面各向异性 ;居里温度 Tc随 Mn含量 x的增加而线性降低 ;自旋重取向温度 Tsr随 Mn含量 x的增加而线性降低 ;饱和磁化强度 Ms起初随 Mn含量增加而缓慢增大 ,当 x>3时随 Mn含量增加而迅速减小。     

Nb含量对TiAlNb金属间化合物塑性影响的计算研究

采用密度泛函的赝势平面波法,对(TiAl)1-xNbx(x=0,1/16,1/12,1/8,1/4)掺杂相的晶体进行了几何优化,计算了弹性常数、电子结构和布居数等,系统分析了掺杂对几何结构、电子结构和键强的影响机制。结果表明:Nb带来的几何变化对体系塑性性能的影响较小;随着Nb的增加,B/G值出现波动,当Nb含量为8.33%～12.5%体系塑性和各向同性性质较好;且随着Nb的增加,体系共价键强度大幅削减,Ti-Al和Nb-M(M=Ti,Al)等杂化键成分增强,在峰区增多的同时赝能隙先减小后增大,能带展宽整体变窄,降低了体系共价性和方向性,布居分析数据也表明空间成键的方向性得以均化,与电子结构分析一致。综上分析,当Nb摩尔含量在8.33%～12.5%时有利于室温塑性的改善。     

ECAP加工中Ti-6Al—7Nb合金晶界取向对其力学性能的影响

<正>Ti-6Al-7Nb合金与Ti-6Al-4V合金相似,但是具有更强的惰性,是专为医疗应用而设计的。然而,与Ti-6Al-4V合金不同的是,该合金为近α型合金,β相含量小于5%,所以不能通过常规热处理进行强化。众所周知,利用大塑性变形(SPD)技术能够获得超细晶(UFG)纳米结构材料,其晶粒尺寸小于1μm,并且具有优良的力学性能。UFG纳米结构的形成可以使Ti-6Al-7Nb合金的强度得到提高,在许     

金属钒,铌,钽的电子结构和物理性质

依据纯金属单原子理论(OA)确定了体心立方结构(bcc)V，Nb，Ta的电子结构依次为[Ar](3dn)^1.68(3dc)^2.94(4Sc)^0.18(4sf)^0.20，[Kr](4dn)^0.25(4dc)^4．15(5Sc)^0.21(5Sf)^0.39，[Xe](5dn)^0(5de)^3.92(6Se)^0.59(6Sf)^0.50；并对V，Nb，Ta的面心立方结构(fcc)和密排六方结构(hcp)初态特征晶体的电子结构进行了研究。在此基础上定性地解释了V，Nb，Ta的电子结构和晶体结构之间的关系；定性解释了bcc结构V，Nb，Ta之间力学性质和输运性质的差异与电子结构的关系；定量计算了其晶格常数、结合能、势能曲线、弹性和热膨胀系数随温度的变化。     

目前常用脱硫精炼渣

<正>目前常用的脱硫精炼渣主要由CaO、Al_2O_3、SiO_2、MgO、CaF_2等成分组成。CaO是碱性氧化物,对脱硫起主要作用;Al_2O_3本身呈酸性,无脱硫作用,在一定程度上能降低熔渣的碱度。但是Al_2O_3能与CaO结合成低熔点化合物,降低精炼渣的熔点;SiO_2主要起助熔剂作用,它对精炼渣发泡,减少钢中点状夹杂物也有一定作用;MgO与硫有一定结合能力,但是这种结合能力不如CaO,而且MgO