Ti合金化Mg2Ni氢化物能量和电子结构的第一性原理研究

采用基于密度泛函理论的第一性原理赝势平面波方法,计算Ti掺杂Mg2Ni储氢合金及其氢化物的能量和电子结构。计算结果表明:在掺杂浓度为0≤x≤0.5的情况下,Ti优先占据Mg(II)位,Ti的掺杂使Mg2Ni合金稳定性降低,且随着掺杂浓度的升高,对稳定性的削弱效果逐渐增强。六方结构的固溶体合金Mg(2-x)TixNi(0≤x≤0.5)相对于立方结构的Mg3TiNi2化合物呈现热力学不稳定性,极易分解为Mg3TiNi2和Mg2Ni组成的复合相。Ti的掺杂使低能级区域的成键电子数减少,削弱了H-Ni的成键作用,提高了Mg2Ni氢化物的解氢能力。     

V掺杂Ni3Al点缺陷结构及合金化效应的第一性原理研究

基于密度泛函理论的第一性原理平面波赝势方法研究了V掺杂Ni3Al合金的电子结构和点缺陷结构.通过计算与实验结果对比选择了适合Ni3Al合金计算的近似方法,计算了含有各个缺陷的晶胞的晶格常数,形成热和结合能,点缺陷的形成能和平衡浓度,态密度和电荷密度.计算结果表明:Ni3Al合金中反位缺陷较空位缺陷易形成,NiAl是Ni3Al合金中最主要的反位缺陷,Al位最易形成缺陷,在1400 K时,空位缺陷的浓度远远低于反位缺陷的浓度.V加入Ni3Al合金体系中能提高合金的稳定性.     

杂质H,O,S,P,N对金属Ni塑形形变机制影响的第一性原理研究（英文）

基于密度泛函理论研究了H、O、P、S和N杂质以间隙式固溶于Ni(111)后对其变形能力的影响。发现:S、P在晶粒内部不稳定,不易存在于Ni(111)的间隙位置,而易向界面和表面扩散,H、O和N可在晶内分布,且N在Ni晶内分布的倾向性较大。对于Ni(111)112滑移系,P使得Ni层错能增大,而H、N、O、S降低了Ni的层错能,即H、N、O、S固溶于Ni使其沿(111)112滑移更为容易。总体来看,当外部环境介质H、N、O侵入到Ni基体时,由于使得体系的层错能降低,除产生的氧化、腐蚀等作用外,还使得该区域抵抗变形的能力下降,增大了蠕变变形的可能性。     

Al含量对Fe-22Cr-25Ni含铝奥氏体耐热钢高温抗氧化性能的影响

以HR3C合金成分为基础,通过调控Cr、Ni含量和添加1.5%,2.5%和3.5% (质量分数) 的Al制备了Fe-22Cr-25Ni型含铝奥氏体耐热钢,并研究了合金的高温抗氧化性能。利用SEM、EDS和XRD对含铝奥氏体钢700、800和900 ℃氧化后的氧化膜组成、结构进行了表征。结果表明：22Cr-25Ni-2.5Al和22Cr-25Ni-3.5Al含铝奥氏体耐热钢在700和800 ℃下具有优异的抗高温氧化性能。氧化后表层形成了连续致密的Al₂O₃保护膜,提高了其高温抗氧化性能。3种耐热钢经900 ℃氧化时形成外层为Cr₂O₃和MnCr₂O₄的复合氧化层,且氧化层下存在Al₂O₃内氧化物和AlN析出相,不能对基体起到有效保护作用。     

表面应力诱导InGaN量子点的生长及其性质

为了得到高性能的 Ga N基发光器件 ,有源层采用 MOCVD技术和表面应力的不均匀性诱导方法生长了 In-Ga N量子点 ,并通过原子力显微镜 (AFM)、透射电子显微镜 (TEM)和光致发光 (PL )谱对其微观形貌和光学性质进行了观察和研究 .AFM和 TEM观察结果表明 :In Ga N/ Ga N为平均直径约 30 nm,高度约 2 5 nm的圆锥 ;In Ga N量子点主要集中在圆锥形的顶部 ,其密度达到 5 .6× 10 1 0 cm- 2 .室温下 ,In Ga N量子点材料 PL谱强度大大超出相同生长时间的 In Ga N薄膜材料 ,这说明 In Ga N量子点有望作为高性能有源层材料应用于 Ga N基发光器件 .     

TP310HCbN耐热钢Ф47mm×8mm管材700℃持久试验析出行为

通过扫描电镜、透射电镜、能谱分析和硬度试验等方法分析了TP310HCbN耐热钢(/%:0.07C,0.39Si,1.20Mn,25.05Cr,20.40Ni,0.42Nb,0.266N)φ47mm×8 mm冷轧管经1 120~1 160℃固溶处理后在700℃0~19 570 h持久试验时的析出相。结果表明,TP310HCbN耐热钢700℃95~220 MPa持久试验时间在0~1 000 h时,随时间增加,硬度HV值由237增至255,当持久时间超过1 000 h,硬度趋于平稳;随着持久时间增加,该钢晶内析出物由颗粒状转变为棒状,并存在大量与位错相互作用的蠕虫状NbCrN析出物;生产的TP310HCbN耐热钢700℃-100 000外推持久强度为63.65 MPa满足标准要求。