VSi_2嵌锂性质的第一性原理

采用基于密度泛函理论的第一性原理计算Li嵌入VSi_2的各种可能反应的嵌Li形成能、理论比容量和体积膨胀率,从热力学上证实VSi_2可以与Li反应,并得到最有可能的反应路径为:Li嵌入VSi_2中首先生成V_5Si_3和Li_(13)Si_4;然后Li_(13)Si_4与Li反应形成Li_(21)Si_5;V_5Si_3不再与Li反应;最终态为V_5Si_3和Li_(21)Si_5。通过对嵌Li路径的分析,得到Li-Si-V三元系0K相图。进一步计算VSi_2和V_5Si_3的电子结构和弹性性质,发现嵌Li前后硅化物的导电性质没有改变,但嵌Li产物V_5Si_3的导电性和延展性优于基体VSi_2。计算结果表明:VSi_2在嵌Li过程中生成的V_5Si_3,可以作为缓解体积膨胀的缓冲相和具有更好导电性能的导电剂,从而提高其脱嵌Li的循环性能。     

Ti对Fe-Cr-Ni-Al合金抗氧化性能的影响

采用增质(质量增加)法研究Ti对显微组织为γ-Ni+γ′-Ni3Al的Fe-Cr-Ni-Al镍基合金和显微组织为α-Fe+β-NiAl的Fe-Cr-Ni-Al铁基合金在900℃下的高温氧化行为的影响。利用扫描电镜、能谱仪以及X射线衍射对氧化物的形貌、成分和相组成进行分析。结果表明:Fe-Cr-Ni-Al合金在900℃下氧化的质量增加遵循抛物线规律;当Fe-Cr-Ni-Al镍基合金中加入Ti后,合金表面形成一定的保护性较差的TiO2,随Ti含量增加,TiO2增多,发生严重的内氧化,导致合金抗氧化性能变差;而Fe-Cr-Ni-Al铁基合金中加入适量Ti时,合金表面形成保护性良好的Al2O3氧化膜,且Ti在晶界偏析,生成的TiO2将连续的外氧化膜和基体钉扎在一起,增加氧化膜的附着力,从而改善合金的抗氧化性能。但随Ti含量提高,Ti的偏聚程度增加,晶界上形成较多的TiO2,导致一定程度的内氧化,使铁基合金的抗氧化性能降低。     

Mo-Pd二元合金边际固溶度的MAEAM模型研究

用改进分析型嵌入原子模型（MAEAM）计算了Mo-Pd二元合金在2个典型温度的边际固溶度。在淬火温度为1473K时，Pd在Mo（a相区）中的边际固溶度为0．6％（原子分数，下同）：Mo在Pd（声相区）中的边际固溶度为26．8％；在包晶温度2028K附近，Pd在Mo（a相区）中的边际固溶度为1．1％；Mo在Pd（声相区）中的边际固溶度为29．5％。计算结果与已有理论和实验结果大体上是吻合的。     

过渡金属-Na二元合金形成焓的EAM模型计算

运用嵌入原子方法（EAM）研究了过渡金属W、Nb、Ta与碱金属Na组成的3个二元合金的形成焓。计算结果与HumeRethory理论符合得较好，EAM模型用于过渡金属（W，Nb，Ta）与碱金属（Na）组成的合金系统的形成焓计算是合适的。     

稀土金属基准晶合金形成规律键参数研究

利用原子尺寸因数和电子因素构成键参数坐标系统,研究了原子尺寸因数和电子因素对准晶形成的影响。对13个稀土金属(La,Ce,Pr,Nd,Sm,Eu,Gd,Tb,Dy,Ho,Er,Yb,Lu)基,已有实验结果的55个准晶进行了系统的研究。研究结果表明,在以原子尺寸因素和电子因素为坐标的键参数图中,准晶合金形成区与非形成区明显区分开,准确率为98.18%,区分边界可用一条抛物曲线描述,曲线方程为y=a-bx2,参数a、b可以由基体元素的相关参数确定,a∝E,b∝EμR03。该方法为定性研究及寻找新型稀土金属基准晶合金开辟了一条新的途径,在材料研究领域具有理论指导意义。     

核级316NG奥氏体不锈钢在热老化条件下的析出相

通过热老化模拟试验、电解萃取试验和热力学计算方法(CALPHAD)研究了核级316NG奥氏体不锈钢在核环境下的析出相情况。结果表明，316NG奥氏体不锈钢在450℃老化100 h无析出相；老化500 h的主要析出相为Cr₂₃C₆;老化1000 h的主要析出相为Z-CrNbN、Cr₂₃C₆和Laves＿C14。然后，采用CALPHAD方法建立了316NG奥氏体不锈钢的热力学数据库，并以此数据库为基础，利用Thermo-Calc软件计算了316NG奥氏体不锈钢在450℃平衡状态下的析出相组成为Cr₂₃C₆、Z-CrNbN、Laves＿C14、Ni₃Si和MX,析出相总原子分数为3.5%,其中Ni₃Si和MX的含量很低(0.46%)。通过CALPHAD方法计算得到的析出相组成与450℃等温退火1000 h后的热老化试验结果符合得较好，从而获得关于316NG奥氏体不锈钢在长时间热老化条件下的析出相规律及组织成分的较为完善...