Al_3(Sc_(0.75)M_(0.25)(M=Ti,Y,Zr,Hf)金属间化合物有序化行为和力学性能的第一性原理计算

采用亚晶格模型,辅助以第一性原理总能计算,研究了Ll_2型Al_3Sc基金属间化合物中元素的占位有序化行为和力学性能。结果表明:Al_3Sc合金呈现完全有序化,其中Al占据3c亚晶格位置,Sc占据1a亚晶格位置;L1_2-Al_3(Sc_(0.75)M_(0.25))金属间化合物(M=Y.Ti,Zr,Hf)也呈现完全有序化,第三组元M均只占据1a亚晶格位置,这些元素的占位行为均不受温度的影响。L12-A1_3(Sc_(0.75)M_(0.25))金属间化合物均满足力学稳定性条件。当M为Y时,L12-Al_3(Sc_(0.75)M_(0.25))金属间化合物的剪切模量、体弹模量和杨氏模量和硬度下降;当M为Ti、Zr或Hf时,随着原子半径增大,剪切模量、体弹模量、杨氏模量和硬度逐渐降低,其中Ti的加入可使L12-Al_3(Sc_(0.75)M_(0.25))金属间化合物的塑性和韧性达到最好。     

Na掺杂对闪锌矿ZnS电子结构和光学性质的第一性原理浅析

采用基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理方法,在广义梯度近似(GGA)框架下,研究了纯净闪锌矿ZnS-B3和Na掺杂ZnS后的晶体结构、电子结构和光学性质。详细分析了不同Na掺杂浓度对ZnS的晶格常数、电子态密度和能带结构的影响,讨论了费米能级附近的电子组态对ZnS光学性质的影响。结果表明,掺杂Na对ZnS光学性能有极大的影响,当Na离子掺杂浓度为6.25%(原子分数)时,表现出较好的综合光学性质;当掺杂浓度为12.5%(原子分数)时,体系有效负电荷离子浓度增加,S3p态穿过费米能面,引起S3p态电子产生跃迁,在低能量红外区域产生新介电峰,引起光吸收,降低了ZnS材料的透红外性能。理论预测结果与文献报道的实验结果相吻合。     

L12型Al3Sc基金属间化合物有序化行为和力学性能的第一性原理计算

本文采用亚晶格模型,辅助以第一性原理总能计算,研究了L1₂型Al₃Sc基金属间化合物中元素的占位有序化行为和力学性能。结果表明：Al₃Sc合金呈现完全有序化,其中Al占据3c亚晶格位置,Sc占据1a亚晶格位置；L1₂-Al₃(Sc_0.75M_0.25)金属间化合物(M=Y、Ti、Zr和Hf)也呈现完全有序化,第三组元M均只占据1a亚晶格位置,这些元素的占位行为均不受温度的影响。L1₂-Al₃(Sc_0.75M_0.25)金属间化合物均满足力学稳定性条件。M为Y时,L1₂-Al₃(Sc_0.75M_0.25)金属间化合物的剪切模量、体弹模量和杨氏模量和硬度下降；M为Ti、Zr或Hf时,随着原子半径增大,剪切模量、体弹模量、杨氏模量和硬度逐渐降低,其中Ti的加入可使L1₂-Al₃(Sc_0.75M_0.25)金属间化合物的塑性和韧性达到最好。     

AlCoCrFeNiTi_(0.5)高熵合金的高温氧化行为

采用水冷铜坩埚真空感应悬浮熔炼法制备AlCoCrFeNiTi_(0.5)多主元高熵合金,研究合金在800、900、1000和1100℃下的高温氧化行为,采用XRD,SEM及EDS对氧化膜的成分及形貌进行了分析,探索了合金的氧化机制。结果表明,合金的氧化动力学曲线在800和900℃时近似遵循六次方抛物线规律,在1000和1100℃时近似遵循四次方抛物线规律。合金具有优异的抗氧化性,在800、900和1100℃下为抗氧化级别,而在1000℃下为完全抗氧化级别。合金的氧化主要发生在枝晶间和共晶区,呈岛状团聚堆叠生长,1100℃氧化时该区域的氧化物发生明显剥落,氧化产物主要是TiO_2、Fe_2TiO_5和FeCr_2O_4等;而枝晶相的氧化产物较单一,1000℃及以下温度氧化时为弥散分布的Al_2O_3颗粒,1100℃氧化时为致密的Al_2O_3氧化层。高温氧化后,合金基体相结构稳定,未出现软化现象。     

常压烧结法制备ZAO靶材及其性质研究

铝掺杂氧化锌(ZAO)透明导电膜兼具电阻率低和透光性好的特点,在光学与光电子领域具有广阔的应用前景.本文以微米级的高纯超细ZnO和Al2O3粉体为原料,通过控制适当的素坯成型压力,烧结前增加冷等静压环节,优化烧结工艺,制备出了高致密度和低电阻率的ZAO靶材.在16 MPa的成型压力,120 MPa冷等静压,1350℃×1h的烧结工艺下,制备出了高致密度和低电阻率的ZAO靶材,其致密度达98.0％,电阻率为1.8 × 10-2 Ω·cm,接近于热等静压所制备出的ZAO靶材.利用自制靶材,通过射频磁控溅射法,进一步制备出了ZAO薄膜,透光率达到88.6％,最低电阻率达到2.1×10-3 Ω·cm.     

热处理工艺对Zn-22Al基合金挤压管显微组织和力学性能的影响

研究了不同热处理工艺下,Zn-22Al基合金挤压管材的显微组织和室温力学性能。结果表明,挤压管在室温下为α+η两相组织,超塑性处理后呈现细小等轴晶,晶粒内部存在具有一定取向的小颗粒。200℃保温9 h退火处理后,挤压管材硬度为62.52HV0.05,伸长率为27.20%,抗拉强度为233 MPa。320℃×6 h淬火+250℃×0.5 h回火处理后,挤压管材硬度为41.03 HV0.05,伸长率达到139.47%,抗拉强度为98 MPa。     

矿物掺和料与再生骨料对水泥强度和收缩性能的影响

矿物掺和料与再生骨料应用于水泥制品中是废弃物资源化利用的重要途径。为了研究矿物掺和料与再生骨料对水泥强度和收缩性能的影响,设计不同掺和料掺合比例与再生骨料取代率,进行不同龄期的强度、干燥收缩和早期自收缩测试。结果表明,粉煤灰降低水泥强度,而矿粉可提高水泥后期强度;粉煤灰和矿粉对水泥的干燥收缩有抑制作用,但对水泥早期自收缩有促进作用;再生骨料能够提高水泥强度,而对水泥的收缩性能无明显影响。     

民用飞机机身后体端板阻力特性研究

对于大型民用飞机，机身后体的阻力对全机阻力特性影响较大。为减小后体阻力，目前大多数民机在设计时重点研究后体参数（如上翘角、扁平度、长细比、收缩比等）对阻力特性的影响，但由于后体流场极为复杂，后体参数的设计并不能明显改善机身后体的气流分离现象。针对机身后体流场气流分离的特点，提出了一种在机身后体加装端板的方法，通过后体端板产生的旋涡达到改善机身后体气流分离的目的。结果表明：改进方法能有效地改善后体流场特性，优化机身后体气动性能。     

L12型Co3Ti基金属间化合物有序化行为的热力学研究

采用亚晶格模型,辅助以第一性原理总能计算,研究了L12结构的Co3Ti基金属间化合物中元素的占位有序化行为。结果表明,Co3Ti化学计量比合金呈现完全有序化;对于xCo/xTi为3:1的Co72Ti24M4合金,第3合金组元M为Si或Ta时,M与Ti共同占据1a位置,M为Cu、Ni、Pd、Rh、V或W时,M与Co占据3c位置,而当M为Al、Cr、Ge、Mn、Sc或Y时,M在1a和3c位置的占位分数相同,这些元素的占位行为均不受温度影响;而当M为Fe、Hf、Mo、Nb、Ru和Zr的占位情况随温度发生变化。随原子核外层电子的增加,原子占位逐渐倾向于从1a亚晶格转向3c位置。亦预测了xCo/xTi偏离3:1的部分合金的占位分数随合金成分和温度的变化细节,预测结果与文献进行了比较,并澄清了文献上的分歧