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。

Fe基二元合金机械合金化致非晶化的理论预测

用欧阳义芳等人提出的预测二元合金机械合金化致非晶化的经验判据,系统地对铁与过渡族金属、稀土、铝、铅等金属元素构成的42个二元合金系统进行了分析,理论上给出了这些系统能否用机械合金化方法制备非晶态粉末的预测。

Cr和Mo对Fe_3Al合金中微观缺陷和电子密度的影响

测量了二元Fe3Al及合Cr或Mo的Fe3Al合金的正电子寿命谱参数，计算了合金基体和缺陷处的价电子密度。实验结果表明，Al和Fe结合形成Fe3Al合金时，Al原子提供价电子与Fe原子的3d电子形成局域的共价键。Fe3Al合金中金属键和共价键共存。Fe3Al合金晶界缺陷的开空间大于Fe空位或Al空位的开空间，晶界缺陷处价电子密度比基体低，晶界的键合力较弱。在Fe3Al合金中加入Mo，降低了合金中的有序度，使晶界缺陷的开空间变小．但由于Mo原子半径比Fe大，当它取代Fe后，晶格发生畸变，体积增大，导致合金基体的价电子密度降低。在Fe3Al合金中加入Cr，合金基体和晶界的价电子密度都升高，金属键合力增强。Cr元素对改善Fe3Al合金的脆性有利。

用正电子湮没技术研究Zr和Nb在TiAl合金中的行为

测量了TiAl,Ti50 Al4 8Zr2 和Ti50 Al4 8Nb2 的正电子寿命谱 ,并利用正电子寿命参数分别计算了合金基体和缺陷态的自由电子密度。TiAl合金基体的自由电子密度比金属Ti和金属Al基体的低 ,当Ti和Al组成TiAl合金时 ,Ti原子和Al原子的部分价电子被局域化 ,TiAl合金中金属键和共价键共存。TiAl合金晶界缺陷的开空间较大 ,晶界缺陷处的自由电子密度较低 ,金属键结合力较弱 ,材料易发生沿晶脆断。在TiAl合金中分别加入Nb和Zr元素 ,合金基体和晶界的自由电子密度升高 。

NaCl-HCl体系浸出铅渣中铅的动力学分析

以浸出温度、NaCl浓度、颗粒粒度和液固比对铅浸出率影响的实验条件和数据为基础,建立NaCl-HCl体系,采用液-固多相反应的收缩核模型,系统分析了铅渣中铅的浸出动力学过程。结果表明:根据实验数据求出浸出反应的宏观动力学方程,计算得到表观活化能为45.239 k J/mol,说明该体系浸出过程受表面化学反应控制;在实验选取的参数范围内,增大NaCl浓度、浸出温度和液固比以及减小颗粒粒度均有利于提高铅的浸出率。

低温机械合金化研究进展

介绍了2种经传统的球磨机改进而成的低温球磨机,对目前国内外低温机械合金化的研究现状,特别是对具有高温稳定性的纳米材料制备的应用进行了简要的概括总结,讨论了低温机械合金化的反应机制和能提高纳米材料高温稳定性的机理,对今后的发展趋势进行了展望。

Al-Cu合金亚稳相的价电子结构分析

应用固体电子理论 (EET) ,对Al Cu合金时效析出的若干亚稳相的价电子结构进行计算。结果表明 ,在时效初期 ,θ″相中Cu原子处于第七杂阶 ,比金属Cu的原子杂阶低 ,而最靠近Cu原子的Al原子则处于第五杂阶 ;由θ″相溶解形成相θ′时 ,Al原子处于第四杂阶 ,而Cu原子状态发生较大变化 ,从基体的第九杂阶上升到第十三杂阶 ,使得Cu原子的共价电子数有较大幅度的提高 ,因此形成的θ′亚稳相的最强共价键较θ″亚稳相的要强 1倍 。

用正电子湮没技术研究不同化学成分的二元TiAl合金中的微观缺陷

测量了铝含量从 4 7at%到 5 3at%的二元TiAl合金的正电子寿命谱。结果表明 :所有测试合金晶界缺陷的开空间均大于金属Al单空位的开空间。富Al的TiAl合金 ,其晶界缺陷的开空间随Al含量的增加而增大 ;晶界处的电子密度随Al含量的增加而降低。富Ti的TiAl合金 ,随着Ti含量的增加 ,其晶界 (或相界 )缺陷的开空间减小 ,晶界处的电子密度增高 ,使得晶界结合力增强。富Ti的TiAl合金中形成了α2 (Ti3Al) +γ(TiAl)层状结构双相组织使相界面增多 ,导致正电子陷阱数增加。讨论了合金的微观结构对其力学性能的影响。

硫酸-氯盐法浸出高铟氧粉酸浸渣中铜锌铅的试验研究

通过分析高铟氧粉酸浸渣的成分和物相特征，发现其主要物相为Cu2 FeS2、ZnSO4、ZnS和PbSO4，由于成分复杂，单一方法无法有效回收铜、锌、铅，因此设计了硫酸-氯盐二段浸出法，分别提取酸浸渣中铜、锌和铅。一段浸出采用硫酸浸出，在始酸浓度60 g/L，液固比5∶1，氧化剂高锰酸钾用量4％，浸出温度60℃条件下，浸出2 h，铜和锌浸出率分别达到84．29％和92．02％；二段浸出采用氯盐浸出，在NaCl浓度300 g/L，液固比10∶1，pH＝1．5～2．0，浸出温度90℃条件下，浸出60 min，铅浸出率达到91．14％。该法对铜、锌和铅都有很好的浸出效果。

计算机模拟技术在材料科学中的应用

针对计算机模拟技术在材料科学中所起的重要作用 ,综合介绍了它的研究范畴和技术类型 ,列举了计算机模拟技术在研究材料的合成和制备、组成和结构、性能测试和分析中的若干应用实例 。

微量Sc和Zr对Al-Mg合金晶粒细化作用的电子结构分析

运用固体经验电子理论(EET),对掺微量Sc和Zr的Al-Mg合金的价电子结构进行计算。结果表明:Zr、Sc与Al原子存在强烈的相互作用,形成Al-Zr、Al-Sc、Al-Zr-Sc偏聚区。Al-Zr-Sc原子的强烈偏聚易形成Al3(ZrxSc1-x)复合相粒子,对基体晶粒起到强烈的晶粒细化作用。

有序Al-Li金属间化合物的电子结构与结合性能

用固体价键电子理论对ＦＣＣ基有序ＡｌＬｉ金属间化合物的电子结构进行了分析，结果表明Ａｌ原子在这些化合物中杂阶状态没有发生变化。对结合能和体弹模量进行计算结果表明，这些ＦＣＣ基金属间化合物的结合能随晶包内共价电子数增加呈线性递减，而体弹模量则线性增加。还对计算结果与实验值以及其它方法的计算结果进行了比较与讨论。

Al_(1-x)Fe_x混合粉末的机械合金化

对Al1-xFex(x=5,50,75at%)混合粉末进行了球磨,用X射线、电镜等分别研究了球磨粉末的结构和形貌.得到了Al95Fe5中Al相的有效晶粒尺寸和Al1-xFex的平均晶粒尺寸随球磨时间的变化,其变化规律是先增大,再减小,最后达到稳定值而不再变化.得到了Al95Fe5中的晶格畸变,也出现交替变化.对于Al1-xFex混合粉末,Al,Fe成分越接近,机械合金化过程中扩散越易于进行.球磨样品晶粒尺寸越小,聚集的趋势越小.固溶体的溶解度与混合粉末的成分有关.

Al-Li合金中缺陷和电子密度的正电子寿命谱

在深低温到室温不同温度下，测量了不同时效状态的Ａｌ-Ｌｉ-Ｃｕ-Ｍｇ-Ｚｒ合金和含Ｚｎ、Ａｇ或Ｓｃ的合金的正电子寿命谱。分析表明：峰值时效使热空位大量回复并使基体电子密度提高。在深低温下，空位主要以单空位形式存在且随温度升高而激活并运动复合成多空位。Ｚｎ和Ａｇ对空位的运动有束缚作用，Ｓｃ有助于空位的运动。样品在低温下基体电子密度升高，对合金低温强度产生重要影响。

二元过渡族金属合金非晶态形成规律

依据机械合金化引起固态反应非晶化（SSAR）机制，选择等原子成分合金的形成△Hf和自扩散激活能差△Hs为参数坐标构成的坐标系，揭示了机械合金化引起二元过渡族金属合金非晶化的规律，基于已有的实验事实，确定二元过渡族金属合金在机械合会化时形成非晶的条件为△Hf＜－0．005750（△Hs）2＋1．345636（△Hs）－58．744095．用核判据对已有实验结果的58个过渡族全属二元合金系统的研究表明，对其能否形成非晶的区分准确率高达96％．

Ag_2Al对Al-Ag合金硬化作用的电子结构分析

运用固体经验电子理论(EET),计算了Al-Ag合金析出的亚稳相γ/(Ag2Al)和稳相γ(Ag2Al)的价电子结构。结果表明析出相γ/和γ中的最强共价键强比合金基体的键强有明显的提高,最强键和次强键构成更加稳固的键络,这些由Ag-Ag原子构成的键络,分布在合金中使位错运动难以切割,从而使合金的强度得到一定提高。从价电子结构层次解释了Al-Ag合金时效过程中,γ/(Ag2Al)相和γ(Ag2Al)相对基体所起的硬化作用。

凝聚态物质计算和模拟中使用的相互作用势

原子间相互作用势是凝聚态物质在原子尺度上进行计算机模拟的基础,特别是用分子动力学和Monte Carlo方法对凝聚态物质的性质和过程进行模拟时,合适的原子间相互作用势是得到有意义的结果的前提和条件．可依据不同类型的相互作用如共价键、离子键、金属键和Van der Waals力等构建不同类型的原子间相互作用势,而且同一类型的相互作用也因所处理的性质或过程(如体积、表面、团簇、缺陷等)不同所采用的形式也不相同,这样就构建了大量的各种形式的原子间相互作用势．本文对凝聚态的计算机模拟中常用的原子间相互作用势进行分类介绍和简要的评述．

Mg-Ni-Y三元合金形成非晶的成分范围

基于形成非晶的热力学观点提出了一种定量预测三元合金形成非晶成分范围的方法,该方法通过比较晶态固溶体的自由能和相应的非晶态的自由能来确定成分范围。在自由能的计算中,三元系的热力学数据由相应的3个二元系的热力学数据由Toop模型外推得到,形成焓的数据则通过Miedema理论的计算得出。用该方法对Mg Ni Y三元合金系形成非晶的成分范围进行了计算,其理论预测的形成非晶的成分范围与已有的实验结果相符,说明用该方法对三元合金非晶化的成分范围的定量预测是合理的。

铁基二元合金非晶形成范围的理论研究

运用Miedema理论计算得到的不同结构的形成焓,结合Alonso等人提出的关于非晶形成范围的理论模型,对二十八个铁基二元合金系统的非晶形成范围进行了系统的研究,并与用机械合金化方法得到的二元合金非晶态形成范围的实验结果进行了比较,结果表明,理论预言的结果与实验结果符合得比较好.说明现在的模型在预测二元合金非晶形成范围上是合适的.

化学镀Fe-Mo-B和Fe-W-B合金的耐蚀性能

系统地研究了化学镀Ｆｅ－Ｍｏ－Ｂ和Ｆｅ－Ｗ－Ｂ合金镀层的耐腐蚀特性。结果表明该合金镀层的耐蚀能力很强，腐蚀率很低。