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钼(或铬,钒)原子替位掺杂对双相γ-TiAl/α2-Ti3Al界面的能量、延性和电子性质的影响 预览
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作者 宋庆功 顾威风 +2 位作者 甄丹丹 郭艳蕊 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期370-379,共10页
采用基于密度泛函理论计算研究了钼(或铬,钒)原子替位掺杂双相γ-TiAl/α2-Ti3Al界面体系的平均形成能、断裂功、电子结构等。结果显示:各个掺杂体系的总能量和平均形成能均为负值,表明它们可以由实验制备并能稳定存在。对代表性体系的... 采用基于密度泛函理论计算研究了钼(或铬,钒)原子替位掺杂双相γ-TiAl/α2-Ti3Al界面体系的平均形成能、断裂功、电子结构等。结果显示:各个掺杂体系的总能量和平均形成能均为负值,表明它们可以由实验制备并能稳定存在。对代表性体系的断裂功和态密度分析表明,体系Mo-Sa5 (或Cr-Sa5)的结合强度减弱,同时体系Mo-Sa5的Mo-d和Ti-d电子态密度增加、相互作用增强,而Ti-d和Al-p轨道杂化键强度降低,位错运动的阻力减少,有利于改善Ti Al合金材料的延性。对杂质原子所在(001)面电荷密度和布居数的分析发现,Mo(或V)的掺入会引起电子云在杂质原子周围的聚集效应,形成结合强度稍高的区域,该区域与周围其他区域结合的各向异性程度下降。这正是此类TiAl合金延性改善的内因。 展开更多
关键词 双相γ-TiAl/α2-Ti3Al界面 能量性质 延性 电子性质 第一性原理
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新型表面活性剂对铝合金的复配缓蚀行为
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作者 杜娟 陈翘楚 +1 位作者 刘青茂 《材料科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第3期423-430,441共9页
以异丙基亚氨基(>NCH(CH3)2)作为连接基团,通过二步法合成了一种新型双季铵盐阳离子表面活性剂--二[2-羟基-3-(十二烷基二甲基季铵基)丙基]-异丙胺二氯化表面活性剂,进而用各种实验方法对合成产物进行结构表征;分别将其与阴离子表面... 以异丙基亚氨基(>NCH(CH3)2)作为连接基团,通过二步法合成了一种新型双季铵盐阳离子表面活性剂--二[2-羟基-3-(十二烷基二甲基季铵基)丙基]-异丙胺二氯化表面活性剂,进而用各种实验方法对合成产物进行结构表征;分别将其与阴离子表面活性剂十二烷基苯磺酸钠(SDBS)和稀土元素氯化铈进行复配,研究复配体系对铝合金在盐酸溶液中的缓蚀性能和机理。结果表明:两复配体系均能产生良好的协同作用:当合成产物与SDBS配比为3∶4时,缓蚀效率为97.4%;当合成产物与氯化铈配比为1∶1时,缓蚀效率为96.4%。合成产物与SDBS复配的缓蚀机理为利用静电吸附作用在铝合金表面形成致密吸附膜;合成产物与氯化铈复配的缓蚀机理为氯化铈可先在溶液中形成配合物,该配合物进一步吸附于金属表面从而起到协同缓蚀作用。 展开更多
关键词 双分子表面活性剂 异丙胺 缓蚀 协同
Ti-6Al-4V钛合金在氢氟酸-硝酸体系下的缓蚀行为及机理 预览
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作者 杜娟 刘青茂 +2 位作者 王付胜 宋肖肖 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期1000-1005,共6页
本工作利用失重法、扫描电子显微镜(SEM)、金相显微镜和电化学方法研究金莲橙OOO、铜铁灵、硫脲对钛合金在氢氟酸-硝酸混合溶液中的缓蚀作用,并通过接触角、表面张力法、红外光吸收谱(FTIR)研究缓蚀过程与机理。失重法、SEM测试和电化... 本工作利用失重法、扫描电子显微镜(SEM)、金相显微镜和电化学方法研究金莲橙OOO、铜铁灵、硫脲对钛合金在氢氟酸-硝酸混合溶液中的缓蚀作用,并通过接触角、表面张力法、红外光吸收谱(FTIR)研究缓蚀过程与机理。失重法、SEM测试和电化学方法都表明,当酸洗液中的氢氟酸与硝酸浓度比为1∶37.5时,三种缓蚀剂缓蚀效果排序为:金莲橙OOO>铜铁灵>硫脲。金莲橙OOO浓度越高,钛合金表面呈现的疏水性越强,缓蚀效果越好。表面张力随缓蚀剂浓度的增加呈线性减小趋势,达到临界胶束浓度后,钛合金表面的缓蚀剂分子吸附速率达到平衡,表面张力变化逐渐稳定,此时吸附效果最好。金莲橙OOO属于综合吸附膜型缓蚀剂,通过多中心吸附的方式生成大面积疏水膜,其缓蚀效果最好且随着浓度的增加而增强,在最佳浓度1.2 mmol/L下可保证钛合金的腐蚀失重在5.5 mg/cm^2左右,缓蚀率为79%。 展开更多
关键词 TI-6AL-4V钛合金 氢氟酸-硝酸 电化学 吸附行为 傅里叶红外光谱(FTIR)
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La和Zr双掺杂γ-TiAl基合金延性与电子性质的第一性原理研究
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作者 宋庆功 赵俊普 +4 位作者 顾威风 蒋清杰 杨宝宝 郭艳蕊 《稀有金属材料与工程》 CSCD 北大核心 2018年第4期1154-1159,共6页
以密度泛函平面波赝势方法为基础,计算研究了16个La和(或)Zr替代掺杂γ-TiAl体系(S1,S2,S3,S4,S51-S(55),S61-S65,S7和S8)的结构与性质。对平均形成能的计算分析表明,它们均有较好的能量稳定性;根据弹性常量和Born-Huang判据预测,... 以密度泛函平面波赝势方法为基础,计算研究了16个La和(或)Zr替代掺杂γ-TiAl体系(S1,S2,S3,S4,S51-S(55),S61-S65,S7和S8)的结构与性质。对平均形成能的计算分析表明,它们均有较好的能量稳定性;根据弹性常量和Born-Huang判据预测,除S(61)外,15个掺杂体系均具有力学稳定性,预报它们是可以实际制备并稳定存在的。通过对比各体系的弹性模量比,发现La和Zr双掺杂体系的延性(特别是S(51),S(52),S(63)和S(64))明显改善,且双掺杂体系的延性与杂质原子的相对位置关系不大。布居数、电荷密度分布计算和分析揭示,La和Zr双掺杂γ-TiAl体系各向同性程度提高、延性改善的原因在于体系中Ti 4s→3d,Al 3s→3p电荷转移明显减少、自由电子数量增多,导致p-d轨道杂化作用减弱,Al(La,Zr)-Ti共价键数量减少和Ti-Ti共价键结合强度显著增强,化学键Al-Al,Ti-Ti和Al-Ti的强度明显趋同、金属性增强。 展开更多
关键词 La和(或)Zr掺杂γ-Ti Al 稳定性 延性 化学键强度 电荷密度
酸性盐溶液中复合缓蚀剂对304不锈钢缓蚀作用的研究 预览
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作者 杜娟 刘艳艳 +1 位作者 刘青茂 《材料科学与工艺》 CSCD 北大核心 2018年第4期20-27,共8页
为了研究不同缓蚀剂及复合型缓蚀剂对304不锈钢在酸性(pH=1)3.5%氯化钠溶液中的最佳缓蚀效果、最佳复配效果和最佳复配比例,采用失重法、电化学方法、表面形貌观察法、表面接触角和表面张力等表征方法对咪唑、硫脲、铬酸钾这三种物质... 为了研究不同缓蚀剂及复合型缓蚀剂对304不锈钢在酸性(pH=1)3.5%氯化钠溶液中的最佳缓蚀效果、最佳复配效果和最佳复配比例,采用失重法、电化学方法、表面形貌观察法、表面接触角和表面张力等表征方法对咪唑、硫脲、铬酸钾这三种物质的缓蚀效果及复配效果进行了研究.结果表明:失重法和表面形貌观察法均显示出三种物质都有一定的缓蚀效果,其缓蚀效率的大小关系为:硫脲〉铬酸钾〉咪唑,最佳缓蚀时间为24 h;通过极化曲线Tafel外推法、电化学阻抗谱法和表面形貌观察法等均可得出最佳复配效果为硫脲与铬酸钾复配;将100 ppm的硫脲5 mL和100 ppm的铬酸钾5 mL进行复配时(复配比为1∶1)通过表面接触角和表面张力的方法可得最小接触角为46.5°,最小表面张力71.9 mN/m,故最佳复配比为1∶1,即在硫脲与铬酸钾配比为1∶1且时间为24 h时,这种复合型缓蚀剂对304不锈钢的缓蚀效果最佳. 展开更多
关键词 304不锈钢 电化学研究 缓蚀效率 酸性环境
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Zr和Mo双掺杂γ-TiAl基合金的稳定性与延性预测 预览
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作者 宋庆功 许科 +3 位作者 顾威风 甄丹丹 郭艳蕊 《材料导报》 CSCD 北大核心 2018年第18期3154-3160,共7页
采用基于密度泛函理论的第一性原理方法,计算研究了Zr和Mo原子双掺杂γ-TiAl合金体系的几何结构、总能量、原子平均形成能、弹性性质、电荷密度分布和布居数。通过对形成能的计算和分析,预测各双掺杂体系均具有能量稳定性,并且Zr原... 采用基于密度泛函理论的第一性原理方法,计算研究了Zr和Mo原子双掺杂γ-TiAl合金体系的几何结构、总能量、原子平均形成能、弹性性质、电荷密度分布和布居数。通过对形成能的计算和分析,预测各双掺杂体系均具有能量稳定性,并且Zr原子始终倾向于替代Ti原子,Mo原子的替代倾向不明显。通过对轴比、弹性模量比、电荷密度分布、电荷布居数以及重叠布居数的综合分析,发现Ti 11 ZrAl 11 Mo和Ti 11 MoAl 11 Zr体系的延性相比纯γ-TiAl体系均有较大改善,并且双掺杂体系的改善效果较单掺杂更为突出。根据弹性模量比和布居数的分析结果预测,Ti 12 Al 10 ZrMo可能是一种延性较好的材料。 展开更多
关键词 Γ-TIAL基合金 Zr和Mo双掺杂 稳定性 延性 第一性原理
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Effect of P impurity on mechanical properties of NiAI ∑5 grain boundary: From perspectives of stress and energy
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作者 赵若汐 +2 位作者 邓江革 艳敏 宋庆功 《中国物理B:英文版》 SCIE EI CAS CSCD 2018年第3期391-396,共6页
关键词 机械性质 精力 杂质 边界 谷物 应力和 相互作用 GB
Mn掺杂浓度对γ—TiAl合金延性影响理论研究 预览
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作者 宋庆功 蒋清杰 +1 位作者 顾威风 《中国民航大学学报》 CAS 2017年第1期60-64,共5页
采用基于密度泛函理论的第一性原理方法,利用Materials Studio6.0中的CASTEP模块对不同浓度的过渡金属元素Mn替位掺杂γ-TiAl得到的8个合金体系的原子平均形成能、晶格参量及轴比、弹性模量和重叠布居数等进行了计算分析。原子平均形... 采用基于密度泛函理论的第一性原理方法,利用Materials Studio6.0中的CASTEP模块对不同浓度的过渡金属元素Mn替位掺杂γ-TiAl得到的8个合金体系的原子平均形成能、晶格参量及轴比、弹性模量和重叠布居数等进行了计算分析。原子平均形成能的计算结果表明,各掺杂体系的形成能均为负值,表明其均可稳定存在.同时Mn原子占据Al原子位置得到的掺杂体系原子平均形成能更低,说明Mn原子倾向于替代Al原子;对晶胞轴比和弹性模量的计算分析表明,Mn掺杂能够提高合金的延性,以Ti12A11Mn体系效果最为明显:重叠布居数的计算结果表明.Mn原子的掺入减弱了体系内共价键的各向异性程度,从化学键的角度解释了掺杂体系延性得到改善的机理。 展开更多
关键词 掺杂γ-TiAl合金 延性 形成能 轴比 弹性模量 重叠布居数
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应用质点动力学的潮汐力分析
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作者 张艳峰 Jo?l FLAHAUT 《课程教育研究》 2017年第24期184-185,共2页
从质点运动学基本定律出发,分析了太阳系中天体的运动对于地球表面潮汐项的影响,用简单通用的物理定律解释了潮汐现象的成因,有助于大学生将理论知识应用于解释物理现象的能力的提高,激发学生学习大学物理的兴趣。
关键词 潮汐力 参考系 运动学基本方程
Effect of P impurity on NiAlΣ5 grain boundary from first-principles study
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作者 赵若汐 +1 位作者 罗阳 宋庆功 《中国物理B:英文版》 SCIE EI CAS CSCD 2017年第2期121-126,共6页
First-principles calculations based on the density functional theory(DFT) and ultra-soft pseudopotential are employed to study the atomic configuration and charge density of impurity P in Ni Al Σ5 grain boundary(GB).... First-principles calculations based on the density functional theory(DFT) and ultra-soft pseudopotential are employed to study the atomic configuration and charge density of impurity P in Ni Al Σ5 grain boundary(GB). The negative segregation energy of a P atom proves that a P atom can easily segregate in the Ni Al GB. The atomic configuration and formation energy of the P atom in the Ni Al GB demonstrate that the P atom tends to occupy an interstitial site or substitute a Al atom depending on the Ni/Al atoms ratio. The P atom is preferable to staying in the Ni-rich environment in the Ni Al GB forming P–Ni bonds. Both of the charge density and the deformation charge imply that a P atom is more likely to bond with Ni atoms rather than with Al atoms. The density of states further exhibits the interactions between P atom and Ni atom, and the orbital electrons of P, Ni and Al atoms all contribute to P–Ni bonds in the Ni Al GB. It is worth noting that the P–Ni covalent bonds might embrittle the Ni Al GB and weakens the plasticity of the Ni Al intermetallics. 展开更多
关键词 NIAL 杂质对 第一性原理 晶界 原子结构 镍铝合金 密度泛函理论 第一原理计算
三质点构成的孤立系统的线性振动本征频率和解析解 预览
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作者 艳敏 +2 位作者 马龙 秦哲 张艳峰 《中国新技术新产品》 2016年第7期29-30,共2页
从最基本的质点运动规律出发在惯性参考系中建立三质点构成的孤立系统的微分方程,利用矩阵方法求解系统微振动问题并进行分析和讨论,从而得到系统振动的本征频率和解析解。
关键词 三质点 振动本征频率 解析解
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NiAl中Ni空位对杂质C原子的多重俘获及温度效应的第一性原理研究 预览
12
作者 罗阳 +3 位作者 赵若汐 艳敏 张艳峰 宋庆功 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2016年第20期178-184,共7页
本文应用基于密度泛函理论的第一原理方法,研究了NiAl金属间化合物中Ni空位对杂质C元素的多重俘获.研究结果表明:在Ni空位存在时,单个C原子最易于存在于空位中心附近的富Ni八面体间隙位置且与邻近的Ni原子和Al原子之间存在共价键形式... 本文应用基于密度泛函理论的第一原理方法,研究了NiAl金属间化合物中Ni空位对杂质C元素的多重俘获.研究结果表明:在Ni空位存在时,单个C原子最易于存在于空位中心附近的富Ni八面体间隙位置且与邻近的Ni原子和Al原子之间存在共价键形式的相互作用.多个C原子在NiAl中倾向于以"Sequential"的方式被Ni空位俘获,进而形成CnVNi(n=1,2,3,4)团簇.通过电荷密度和差分电荷密度分析得到,当Ni空位俘获多个C原子后,C原子之间有着优先于自身成键的特性.进一步,我们应用热力学模型计算了温度对于CnVNi(n=1,2,3,4)团簇浓度及空位浓度的影响.研究表明本征Ni空位的浓度会随着温度的升高而升高.在NiAl金属间化合物中,大多数的杂质C原子会被Ni空位俘获而不是存在于远离Ni空位的八面体间隙位置.由于C原子被Ni空位俘获的过程是一个放热过程,使得体系温度升高,因此会进一步激发更多的Ni空位产生.但是在一定的温度范围内(温度小于700 K时),Ni空位均以CnVNi团簇的形式存在. 展开更多
关键词 NIAL金属间化合物 杂质碳 多重俘获 温度效应
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卓越航空工程师教育下中法预科教学的对比与分析 预览
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作者 艳敏 秦哲 《高教学刊》 2016年第11期3-4,共2页
法国预科教育是法国精英工程师教育的基础,是法国大学校精英教育体系中不可分割的重要组成部分。文章从教学模式、课程内容以及授课对象等几方面对比和分析中法预科的教学现状,阐述法国预科教育的特色和可借鉴之处,并以中国民航大学中... 法国预科教育是法国精英工程师教育的基础,是法国大学校精英教育体系中不可分割的重要组成部分。文章从教学模式、课程内容以及授课对象等几方面对比和分析中法预科的教学现状,阐述法国预科教育的特色和可借鉴之处,并以中国民航大学中欧航空工程师学院为例,讨论和分析现阶段卓越航空工程师教育下优化预科教学的方法。 展开更多
关键词 精英工程师教育 预科教育 对比与分析 卓越航空工程师
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法国工程师培养体系中预科物理教学的特点与启示 预览
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作者 罗阳 +2 位作者 马霁 艳敏 张艳峰 《大学教育》 2016年第6期151-152,共2页
教学大纲、授课方式、考评方法和师资建设方面是工程师培养体系预科物理教学的重要方面.我国高校工科物理教学存在一些问题.法国工程师教育体系的预科物理具有广而深的知识体系,采用固定的小班教学和以板书为主的授课形式,具有灵活多变... 教学大纲、授课方式、考评方法和师资建设方面是工程师培养体系预科物理教学的重要方面.我国高校工科物理教学存在一些问题.法国工程师教育体系的预科物理具有广而深的知识体系,采用固定的小班教学和以板书为主的授课形式,具有灵活多变与课堂教学相辅相成的实验教学和课堂辅助教学等特点.这些特点为法国工程师精英教育打下了坚实的物理基础,为我国卓越工程师培养的工科物理教学提供了可以参考的改革方向. 展开更多
关键词 卓越工程师培养计划 工科物理教学 法国预科物理教学
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具有恒Lyapunov指数谱的新三维混沌系统分析与电路实现 预览 被引量:2
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作者 张国山 《大学物理》 北大核心 2016年第3期34-39,共6页
构造一个新三维自治混沌系统,它是Lorenz系统、Chen系统和Lü系统的通式.通过其Lyapunov维数、Lyapunov指数谱、分岔图分析了当系统不同参数变化时的动力学特性.其Lyapunov指数谱说明该系统存在双恒Lyapunov指数混沌锁定;分岔图和... 构造一个新三维自治混沌系统,它是Lorenz系统、Chen系统和Lü系统的通式.通过其Lyapunov维数、Lyapunov指数谱、分岔图分析了当系统不同参数变化时的动力学特性.其Lyapunov指数谱说明该系统存在双恒Lyapunov指数混沌锁定;分岔图和状态变量幅值演变说明锁定后混沌系统的幅值与相位可以调节.最后,设计了该混沌系统的电路实现并用Multisim软件对该电路进行仿真,结果验证了理论分析与电路仿真具有一致性. 展开更多
关键词 混沌系统 双恒Lyapunov指数谱 非线性调幅 倒相
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一个新的多翅膀混沌系统分析与同步
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作者 张国山 《信息与控制》 CSCD 北大核心 2016年第1期86-93,共8页
提出了一个新的三维自治混沌系统,通过分析系统的李亚普诺夫指数谱和分岔图可得新系统具有如下性质:双恒李亚普诺夫指数谱混沌锁定,锁定后的混沌系统的幅值和相位可调节.根据该混沌系统的平衡点和吸引子的拓扑结构,通过构造偶对称多分... 提出了一个新的三维自治混沌系统,通过分析系统的李亚普诺夫指数谱和分岔图可得新系统具有如下性质:双恒李亚普诺夫指数谱混沌锁定,锁定后的混沌系统的幅值和相位可调节.根据该混沌系统的平衡点和吸引子的拓扑结构,通过构造偶对称多分段平方函数族,可实现在某一方向上扩展指标2的鞍焦平衡点,从而实现多翅膀的扩展.设计了混沌电路实现,验证了电路实现与仿真结果的一致性.最后针对扩展后的多翅膀混沌系统,通过选取合适的驱动信号,达到响应系统与驱动系统混沌同步,并通过仿真验证了所得的结果. 展开更多
关键词 三维自治混沌系统 双恒李亚普诺夫指数谱 多翅膀混沌吸引子 混沌同步
杂质浓度对Zr替位掺杂γ-TiAl合金的结构延性和电子性质的影响 预览 被引量:3
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作者 宋庆功 秦国顺 +2 位作者 杨宝宝 蒋清杰 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期240-248,共9页
以Zr替代Ti(或Al)掺杂γ-Ti Al体系为研究对象,掺杂浓度(摩尔比)分别为1/54,1/36,1/24和1/16.采用基于密度泛函理论的第一性原理方法,计算研究了Zr掺杂γ-TiAl体系的晶体结构及其稳定性、延性和电子性质等.结果显示,Zr替位掺杂,可... 以Zr替代Ti(或Al)掺杂γ-Ti Al体系为研究对象,掺杂浓度(摩尔比)分别为1/54,1/36,1/24和1/16.采用基于密度泛函理论的第一性原理方法,计算研究了Zr掺杂γ-TiAl体系的晶体结构及其稳定性、延性和电子性质等.结果显示,Zr替位掺杂,可以改变γ-TiAl基合金的结构对称性.计算的形成能表明,Zr替代Ti原子会使体系的形成能降低,而Zr替代Al原子会使体系的形成能增加.因而,在掺入γ-TiAl时,Zr更倾向于替代Ti原子,但是Zr替代Al原子也具有一定的可能性,从而会产生多样的掺杂体系,对于改善合金的性质具有重要意义.对各个体系轴比的计算与分析表明,当掺杂浓度为1.85 at%—6.25 at%时,Zr替代Al原子会使体系的轴比减小、接近于1,从而改善合金的延性效果明显.能带结构显示各个Zr掺杂γ-TiAl体系均具有金属导电性.对电子态密度和布居数的分析表明,Zr替代Al原子后,Zr与其邻近Ti原子的共价键结合强度大为降低,导致合金体系中的Ti—Al(Zr)键的平均强度明显减弱,金属键增强,这是改善γ-TiAl合金延性的重要因素. 展开更多
关键词 Zr掺杂 Γ-TIAL 晶体结构 延性 电子性质
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Zr和(或)Nb掺杂γ—TiAl合金的延性与结构稳定性 预览
18
作者 宋庆功 杨宝宝 +2 位作者 赵俊普 郭艳蕊 《中国民航大学学报》 CAS 2016年第6期55-60,共6页
采用密度泛函理论结合物理化学分析,计算了Zr和(或)Nb替位掺杂γ-TiAl形成的8个合金体系的几何结构、能量性质、弹性性质、电子性质和化学键特性。结果表明:各个掺杂体系的总能量和原子平均形成能均为负值,表明其具有较好的稳定性... 采用密度泛函理论结合物理化学分析,计算了Zr和(或)Nb替位掺杂γ-TiAl形成的8个合金体系的几何结构、能量性质、弹性性质、电子性质和化学键特性。结果表明:各个掺杂体系的总能量和原子平均形成能均为负值,表明其具有较好的稳定性。掺杂体系Ti12Al11Zr、Ti12Al11 Nb、Ti11NbAl11Zr和Ti11ZrAl11Nb的轴比都有所改善,更接近于1。对单掺杂体系和双掺杂体系,晶胞体积的变化与杂质原子半径的变化趋势一致.且Zr和Nb总是都倾向于替代Ti原子;掺杂体系均具有较好的延性,为改善γ-TiAl基合金的延性提供了理论依据;Zr和Nb掺杂使体系的共价键强度降低、金属键强度增强,体系的能量稳定性有所降低,因而提高了面间的可动性,有利于改善合金的延性。 展开更多
关键词 Γ-TIAL基合金 Zr和(或)Nb掺杂 延性 电子性质 第一性原理
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磷对NiAl弹性模量和韧塑性影响的第一原理研究 预览
19
作者 罗阳 +1 位作者 赵若汐 宋庆功 《中国民航大学学报》 CAS 2016年第6期61-64,共4页
NiAl金属间化合物是航空航天工业中用来制造航空发动机涡轮叶片等关键部件的新型高温材料,但室温脆性严重阻碍了其应用。杂质效应是影响其力学性能的一个重要因素。本研究应用量子力学第一原理的方法,利用Vienna Ab—inito Simulation... NiAl金属间化合物是航空航天工业中用来制造航空发动机涡轮叶片等关键部件的新型高温材料,但室温脆性严重阻碍了其应用。杂质效应是影响其力学性能的一个重要因素。本研究应用量子力学第一原理的方法,利用Vienna Ab—inito Simulation Package(VASP)软件研究了杂质元素磷(P)对NiAl金属间化合物的结构和力学性能的影响。通过计算P原子在NiAl中的溶解能,得出P原子既可以替代NiAl中的Ni原子又可以替代Al原子,主要取决于P原子在NiAl中的周围环境中Ni和Al的化学计量比。在大多数化学计量范围内P更易于占据Al替代位,只有在极其富Al的情况下,P原子才会占据M原子位置。通过计算纯NiAl体系和加入P后的NiAl体系的弹性模量并结合经验判据,得出P的存在增大了NiAl的局域硬度,并且增大了NiAl的局部脆性和塑性变形阻力.在NiAl中为有害元素。 展开更多
关键词 NIAL金属间化合物 杂质P 力学性能 第一性原理
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Zr和(或)Mn替位掺杂γ-TiAl基合金的延性与电子性质 预览
20
作者 宋庆功 杨宝宝 +3 位作者 赵俊普 秦国顺 郭艳蕊 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第11期2309-2318,
采用密度泛函理论计算研究Zr和(或)Mn替位掺杂γ-TiAl形成的8个合金体系的几何结构、形成能、弹性模量、能带结构和重叠布居数等。结果表明:各个掺杂体系的总能量和原子平均形成能均是负值,表明它们具有较好的能量稳定性、在特定条件... 采用密度泛函理论计算研究Zr和(或)Mn替位掺杂γ-TiAl形成的8个合金体系的几何结构、形成能、弹性模量、能带结构和重叠布居数等。结果表明:各个掺杂体系的总能量和原子平均形成能均是负值,表明它们具有较好的能量稳定性、在特定条件下是可以实验制备的。Zr或(和)Mn单(双)替位掺杂可以改善此类γ-TiAl基合金体系的轴比(R)和弹性模量比(B/G),特别是Ti12Al11Zr、Ti12Al11Mn、Ti11MnAl11Zr和Ti11ZrAl11Mn的轴比更接近于1,B/G接近1.75,预报这4个掺杂体系均具有较好的延性。这为探索改善γ-TiAl基合金的延性提供了理论依据。根据对典型掺杂体系电子性质和重叠布居数分析发现Zr和Mn掺杂使体系的共价键强度降低、金属键强度增强,从而提高了面间的可动性,有利于改善合金的延性。 展开更多
关键词 Γ-TIAL基合金 Zr掺杂 MN掺杂 延性 电子性质 第一性原理
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