稀土元素铈对钢中非金属夹杂物改性和腐蚀影响的第一性原理研究

通过原位腐蚀观察和基于密度泛函理论的第一性原理计算方法,从微观角度研究了稀土元素铈（Ce）对J5不锈钢中夹杂物的改性和夹杂物诱导腐蚀的机理。采用扫描电子显微镜与能谱分析了稀土元素Ce改性夹杂物的过程中夹杂物成分和类型的变化,观察到的代表夹杂物为CeAlO₃?Ce₂O₂S、Ce₂O₃?Ce₂O₂S、MnS等。根据形成能计算,经稀土元素Ce处理后,生成了稳定的Ce₂O₃、Ce₂O₂S、CeAlO₃夹杂物。通过表面能判断了晶面的稳定性,Fe(100)-2面的表面能经收敛测得为2.4374 J·m?2,该晶面的功函数为4.7352 eV。通过对比夹杂物与钢基体的功函数与计算电势差,分析了不同含Ce夹杂物诱导点蚀的趋势,探讨了不同原子位置、原子数量和不同slab模型对功函数的影响。研究表明,与Fe (100)-2面的电子功函数相比,MnS以及改性后3种夹杂物CeS、Ce₂O₃和Ce₂O₂S电势差大多小于0,CeAlO₃的电势差在0 eV左右。夹杂物不同晶面对功函数影响很大,O、S等非金属原子数量多的晶面功函数平均值较高,添加稀土元素Ce可以有效降低晶面功函数。5种夹杂物和钢基体的平均功函数大小顺序为CeAlO₃>Fe>MnS>CeS>Ce₂O₂S>Ce₂O₃。结合不锈钢中复合夹杂物的实验结果可知,Ce₂O₃诱导点蚀发生的概率最高,CeAlO₃可以有效提高钢的耐腐蚀能。      

第一性原理计算方法在钢中夹杂物研究中的应用

钢中夹杂物控制对提高钢的性能十分重要，第一性原理计算方法可以从微观角度解释并预测钢中夹杂物生成机理，并解释其结构与性能的关系，现已开始在钢中夹杂物性质研究中应用。综述了第一性原理计算方法在钢中夹杂物控制研究中的应用，包括钢中夹杂物诱导腐蚀、异质形核和力学性能等性质，总结了表面能、电子功函数、界面能、黏附功以及体积模量等性质参数的意义及计算公式，对比了其与钢基体之间的性质差异。采用第一性原理计算方法研究钢中夹杂物性质，可为钢中夹杂物控制提供一定的理论基础。     

6G大规模无人机网络中基于动态拓扑模型的路由算法研究

随着无线通信以及无人机(UAV)技术的日益发展,利用无人机移动性、稳定性、广覆盖等优势,建立一个覆盖并连接广袤区域内各种无线终端的大规模"无人机云",成为未来6G无线通信网络的一个重要的发展方向.如何在无人机云组成的复杂网络拓扑中快速精准地规划出最优路径,成为一个亟待解决的问题.因此,该文利用重力场中的梯度原理设计了一...     

增大冷速和退火对Al50Ni50合金耐蚀性能的改善(英文)

通过周向速度(S_c)分别为21和42 m/s的熔带甩带法制备单相Al₅₀Ni₅₀条带,然后采用多种实验方法研究在不同温度下退火Al₅₀Ni₅₀条带的显微组织和腐蚀行为。随着S_c从21 m/s提高到42 m/s,相应的铸态和退火条带的(100)晶体取向因子F(100)增大,再结晶的障碍减少以及钝化膜的总电阻增大。S_c=42m/s的铸态条带比21 m/s的铸态和退火的条带具有更稳定、更致密的Al₂O₃钝化膜,并可以通过在700℃退火进一步提升。因此,提高冷却速率和选择适当温度进一步退火可以提高AlNi条带的耐腐蚀性能。