Al-Cu合金GP区的价电子结构与界面能

考虑温度对点阵常数的影响,运用固体经验电子理论,在实验时效温度区间,对Al-Cu合金GP区的价电子结构进行计算,并在此基础上计算了GP区与基体间的界面能.计算得到的价电子成键结果表明,Al原子和Cu原子之间的结合倾向最大,在时效过程中,Al和Cu原子容易以GP区形式出现;GP区有较强的共价键络,是Al-Cu合金时效硬化的重要原因;GP区与基体间的共格界面能较低,是GP区生长的有利条件.     

电脉冲对Al-Cu合金GPⅠ区影响的价电子结构分析

基于“固体与分子经验电子理论”(EET),构建了Al-Cu熔体施加脉冲电场与未施加脉冲电场的GP Ⅰ区形成模型,计算了Al-Cu合金熔体及过饱和固溶体的价电子结构参数统计值,在电子结构层次上解释了脉冲电场作用Al-Cu合金熔体后对GPⅠ区形成的影响.     

Al-Mg-Si合金GP区强化作用的价电子结构分析

运用固体经验电子理论。对Al-Mg—Si合金GP区（L10型）的价电子结构进行了计算。结果表明：GP区晶胞最强键和次强键上的共价电子数远比纯舢晶胞的最强键共价电子数多。其主键络骨架对合金键络起到增强作用,使得位错运动难以切割,从而提高了合金的硬度。以Mg原子为中心的共价键络在GP区生长时起到主导作用,生成较强的Mg—Mg键和Mg—Si键。由于细小共格的GP区大量均匀脱溶沉淀提升了基体的整体键络强度。同样对合金产生强化作用。     

Al-Cu合金时效初期的价电子结构

用固体经验电子理论(EET)对Al-Cu合金时效初期的析出相的价电子结构进行计算.计算结果表明:合金基体析出的共格GP区、θ″相,具有比基体更强的共价键络,提升了合金的整体键络强度.从价电子结构层次上解释了时效初期的GP区和θ″相对合金强化作用的内在原因.     

Al-Cu合金{001}_(GP)//{001}_α界面价电子结构分析

基于EET理论和Gerold的Al-Cu合金GP区终态原子结构模型,研究了GP区、基体α相的价电子结构,计算了GP区与基体α相形成的界面{001}GP//{001}α的价电子结构。结果表明:GP区的(001)面内外层电子密度差Δρ相差很小,只有1.81%,GP区内外的连续性很好;GP区的(001)面内层、外层与基体α之间的电子密度差Δρ分别为6.29%与4.48%,平均电子密度差为5.38%,(001)α-Al//(001)GP界面连续性很好;GP区的(100)面与基体α之间的电子密度差Δρ为64.13%,(001)α-Al//(100)GP界面连续性较差;GP区向θ″相转变时,θ″相在GP区的(100)面形成比在(001)面形成容易。     

Al-Cu二元合金相变储热机理研究

对3种不同成分的Al-Cu合金的储热性能进行了测试.结果表明,随Cu含量的增加,合金的凝固潜热呈下降趋势.运用EET理论对Al-Cu二元合金价电子结构进行了计算.结果表明,θ相比α的最强键要强,两相的键能与析出量直接影响合金的凝固潜热的大小.     

稀土低碳钢相变行为的EET理论研究

以添加稀土的Q345B钢为研究对象,运用固体与分子经验电子理论(Empirical Electron Theory,EET),建立了稀土低碳钢中相变行为的价电子结构模型,从电子层次揭示了稀土在低碳钢中的作用机理.理论计算结果表明,随着稀土Ce原子的固溶,原γ-Fe晶胞中Fe原子的混乱状态有所升高,这种较强的γ-Fe-Ce键形成规则排列,晶胞中参与结合的共价电子对数明显增加,高于γ-Fe晶胞的共价电子对数,这使得珠光体转变过程需要更大的过冷度才能完成,也即稀土钢的C-曲线临界温度降低,形成向下拖曳.同时,共价电子对数和相结构因子S的变化也促进了晶粒细化.利用EET理论预测稀土低碳钢相变结果与实测的CCT图结果吻合良好,验证了该方法的有效性和可靠性.     

Al-Ag合金GP区的价电子结构与界面能

运用固体经验电子理论,对Al-Ag合金GP区η相的价电子结构进行计算,并且在此基础上计算了GP区和基体的界面能。从计算得到的价电子成键的结果中,发现Ag-Ag原子之间的结合倾向最大,表明时效过程中,Ag-Ag原子容易出现偏聚。GP区有较强的共价键络,是Al-Ag合金时效硬化的重要本质原因。从电子成键角度阐明GP区与基体的共格界面能较低,是GP区能够生成长大的重要原因。     

Mg微合金化对MoSi_2价电子结构及性能的影响

为了预测Mg微合金化对MoSi2性能的影响,运用固体与分子经验电子理论（EET）,采用键距差（BLD）以及平均原子模型的方法,对MoSi2和Mo（Si0.95,Mg0.05）2固溶体进行价电子结构分析,并计算各键键能。结果表明：Mg微合金化改变了Mo原子和Si原子的杂化状态,从而使相应的价电子结构参数发生变化。Mg微合金化之后,最强键上共价电子对数和键能降低,表明固溶体的熔点和硬度降低。共价电子数在总价电子数中所占比例下降,晶格电子数增加,因而Mg微合金化之后宏观上表现为材料的强度降低,但是塑性和导电性增加,脆性降低。     

经验电子理论中与温度相关的价电子结构计算模型

通过合金平均线膨胀系数,建立起与温度相关的合金价电子结构计算模型,对该模型的理论基础进行了分析,研究了Cu和钢中γ-Fe-C含碳奥氏体晶胞价电子结构与温度的相关性。结果表明,温度可以显著影响合金价电子结构,温度升高时,其晶格常数增加,原子向较低杂阶迁移,各键的共价电子对数na及价电子结构中的相结构因子（nA、∑nc和FC^D）均出现了不同程度的下降。     

Zr含量对Al3(ZrxEr1-x)相价电子结构与合金性能的影响

用固体与分子经验电子理论(EET)计算研究了微量元素Er,Zr添加到铝合金中产生的Al3Er和Al(ZrIxEr1-x)相的价电子结构,探讨了不同Zr含量对Al3(ZrxFr1-x)相各电子结构参数的影响.计算结果表明:随着Zr原子含量的增加,表征强度性能的最强键上的共价电子对数na和相结构形成因子S会减小,这说明合金...     

R dependence of electronic structure in perovskite type structure compounds, RBRh3 (R: Sc, Y and La)

The electronic structures of perovskite type structure, RBRh₃ (R: Sc, Y and La) were studied by X-ray photoelectron spectroscopy and calculation with full potential linearized augmented plane wave (FLAPW) method. As the lattice constant of the crystals increases with the atomic number of R, it can be discussed how the bond length between boron and rhodium atoms effect on the bonding character. The valence band XPS profiles of the samples are well coincided with the calculated profiles. The calculated electron density maps of the valence bands indicate the following. The charge transfer directions are from R to rhodium atoms and from boron to rhodium atoms. The bonds of RRh and BRh atoms have also covalent character. The covalency of RRh bond increases with the order of the atomic number of R atoms. On the other hand, the covalent bond of BRh decreases with the order atomic number.     

浇注条件对Al-Cu合金组织的影响

利用扫描电镜和金相显微镜等手段，研究了浇注温度和冷却速度对Al—Cu合金组织的影响。结果发现，在Cu质量分数含量为5．65％的合金组织中出现了共晶组织，并随着浇注温度的升高，共晶组织体积分数明显增加。这是因为在Al—cu合金熔体中存在着Al原子集团，随着熔体温度的升高，原子集团尺寸减小。而且发现随着冷却速度的减小，同一浇注温度下的同成分的合金组织中共晶组织体积分数减小，共晶层片间距的分布由集中变分散。     

Atomic bonding and mechanical properties of Al-Mg-Zr-Sc alloy

The valence electron structures of AI-Mg alloy with minor Sc and Zr were calculated according to the empirical electron theory(EET) in solid. The results show that because of the strong interaction of AI atom with Zr and Sc atom in melting during solidification, the Al3 Sc and Al3 (Sc1-xZrx) particles which act as heterogeneous nuclear are firstly crystallized in alloy to make grains refine. In progress of solidification, the Al-Sc, Al-Zr-Sc segregation regions are formed in solid solution matrix of Al-Mg alloy owing to the strong interaction of Al atom with Zr, Sc atoms in bulk of alloy, so in the following homogenization treatment, the finer dispersed Al3Sc and Al3 (Sc1-xZrx) second-particles which are coherence with the matrix are precipitated in the segregation region. These finer secondparticles with the strong Al—Zr, Al—Sc covalent bonds can strengthen the covalent bonds in matrix of the alloy, and also enhance the hardness and strength of Al-Mg alloy. Those finer second-particles precipitated in interface of sub-grains can also strengthen the covalence bonds there, and effectively hinder the interface of sub grains from migrating and restrain the sub-grains from growing, and cause better thermal stability of Al-Mg alloy.     

Fe-Al系金属间化合物中的微观缺陷和电子密度

对二元Fe-Al合金，含Cr和Si的Fe3Al合金的正电子寿命谱测量表明：随着二元Fe-Al合金中Al含量的增加，空位浓度增加，微孔洞的开空间增大。在Al含量高于40％原子分数）的B2－FeAl合金中存在着较高的空位浓度和开空间相当于Fe中的10－15个空位聚集体的微空洞。在B2－FeAl和D03－Fe3Al合金中，晶格中最邻近的Fe-Al原子对之间发生Fe-d-Alp杂化使用。Al的3p电子与Fe的3d电子被局域化并形成共价键。导致合金中的自由电子密度降低。二元Fe-Al合金中的平均电子密度随着Al含量的增加而下降。用Cr元素对Fe3Al进行合金化。合金基体和晶界处的自由电子密度均增加；而加入Si元素，合金基体和晶界处的自由电子密度均减小。讨论了Fe-Al合金的微结构对其力学性能的影响。     

Mo(Si0.95,Al0.05)2价电子结构计算及其性能分析

根据固体与分子经验电子理论（EET）,采用键距差法（BLD）,分析并计算了C11b型金属间化合物MoSi2的价电子结构与理论键能;采用合金元素Al部分取代MoSi2晶格中的Si原子,依据固体与分子经验电子理论在代位式固溶体中的平均原子模型,分析并计算了C11b型Mo(Si0.95,Al0.05)2的价电子结构与理论键能。结果表明：Al微合金化改变了Mo原子和Si原子的杂化状态,从而使相应的价电子结构参数发生变化。与MoSi2相比,Mo(Si0.95,Al0.05)2固溶体中共价电子数在总价电子数中所占的比例（h）由65.87%降至64.28%,因而Al微合金化不利于MoSi2强度的提高;但是晶格电子数由4.7141增至4.9202,所以Al微合金化有利于MoSi2塑性的改善。     

Ordered structures in Al-3Cu-(1.78Mg) alloys aged at 190 °C for 2 minutes

Precipitate structures in Al-3Cu (wt%) and Al-3Cu-1.78Mg (wt%) alloys aged at 190 °C for 2 minutes were studied by transmission electron microscopy and high resolution transmission electron microscopy. New models named ordered structures were proposed for the fine precipitates formed in the two aged alloys. Ordered structures in Al-Cu alloys were composed by Al and Cu atoms, and by Al, Cu and Mg atoms together in Al-Cu-Mg alloys. By simulating selected area electron diffraction (SAED) patterns of Al-Cu-(Mg) alloys containing plate-shaped ordered structures and taking into account the influence of the plate shape of ordered structures on their electron diffraction characteristics, [001] zone axis SAED patterns of the two alloys were interpreted. It was concluded that volume expansions of the two aged alloys occurring at the early aging stage are caused by the lattice expansions as ordered structures are formed, and ordered structures are the nuclei for the GP zones in Al-Cu alloys.     

Correlation between local clusters and structure of Al_(71) Cu_(29) melt

1　INTRODUCTIONMuchattentionhasbeendevotedtotheresearchontheliquidstructureofmetalsinrecentyears .Theatomsinmeltareneitherregularlyarrangedinlong range,norcompletelydisordered .Howtodescribethedistributionofatomsinliquidisstillaproblemunsolved .Manymethodshavebeenusedtostudythestructureofclustersinliquid .Themoleculardynam icsiswidelyusedincomputersimulationofmeltandmanyresearcheshavediscussedthemicrostructureofliquidalloys[1,2 ] .However ,theexactstructureoftheshort rangeorderinliquidis…     

Al-Zn固溶体价电子结构与Spinodal分解反应

运用固体经验电子理论,采用平均原子模型对Al-Zn固溶体价电子结构进行计算.计算结果表明:Spinodal分解引起合金固溶体的共价键强度发生较大变化,且可以根据各固溶体相的共价键强度的变化对Al-Zn固溶体在室温下发生的Spinodal分解反应所引起的合金硬化以及合金硬度的提高做出合理解释.     

从电子结构和成键特性分析高Cu/Mg比Al-Cu-Mg-Ag合金强化机制

提出了计算高Cu/Mg比Al-Cu-Mg-Ag合金主要析出相W相及相界面电子结构的计算模型与方法,从合金相结构因子和相界面结合因子分析了合金的强化机制。基于余氏的固体分子经验电子理论和程氏改进的TFD理论,对Al-Cu-Mg-Ag合金主要析出相Ω相及相界面电子结构进行了计算,发现合金相及相界面价电子结构与合金强化机制有密切的关系,并从电子结构层次上阐释分析了合金中θ′, Ω,θ相的竞争相析出机制及对合金强化机制的影响