四元Heusler合金NiMnFeGa中Fe原子的磁性贡献

用熔炼和甩带的方法制备了组分为Ni50 FexMn2 5-xGa2 5(x =0— 2 5 )的系列样品 .x射线衍射实验结果表明 ,当Fe取代Mn的含量x <17时 ,用熔炼和甩带的方法均能合成高度有序的L2 1 结构的Heusler相 .而当x >17时 ,普通熔炼方法只能得到低有序度的γ相 ,只有采用甩带急冷的方法才能获得高度有序的纯L2 1 结构的化合物 .根据交流磁化率和分子磁矩的测试结果 ,初步分析了Fe原子对化合物磁性的贡献 ,认为Fe原子占据了Mn原子的位置后 ,具有高于一般含铁合金的原子磁矩 ,可达 2 5 5— 3 5 5 μB.

四元Heusler化合物的力学与半金属特性

采用全势线性缀加平面波方法对一系列四元Heusler化合物进行了第一性原理计算。弹性常数的计算结果表明,共有28种化合物具备力学稳定性。对各种化合物的杨氏模量、剪切模量、泊松比以及剪切各向异性等参数进行计算和力学性质分析发现,所有满足力学稳定性的化合物均具有剪切各向异性。磁矩分析结果表明,有12种化合物符合Slater-Pauling准则。能带和态密度分析结果显示,这12种化合物均呈现出卓越的半金属特性。研究结果为四元Heusler化合物在材料科学和电子学领域的应用提供了重要的理论支持。

P含量对Cu-P-Sn-Ag四元合金钎料组织及力学性能的影响

Cu-P-Sn-Ag四元合金钎料在工业生产过程中易出现丝材脆性断裂现象,严重影响产品质量,为了改善其力学性能,制备了不同P含量的Cu-P-Sn-Ag四元合金铸锭及钎料,系统研究了P含量对钎料微观组织、硬度、抗拉强度及延伸率的影响。结果表明,当P含量为5.0%~5.2%时,合金中脆性相Cu 3P组织均为细小短棒状,晶粒尺寸小于5μm。当P含量为5.4%~6.0%时,合金中部分Cu 3P组织逐渐转变为粗大鱼骨状,晶粒尺寸大于30μm。当P含量为5.2%~5.4%时,随着P含量的增大,钎料硬度显著增大,从247.7 HV增大到260.4 HV;其抗拉强度和延伸率显著降低,分别从844.38 MPa和3.60%降低到815.08 MPa和3.07%。P含量与微观组织的演变关系被认为是影响钎料力学性能的主要原因。

Bi-Pb-Sn-Cd四元合金纳米微粒的制备及其摩擦磨损性能研究

通过直接对Bi-Pb-Sn-Cd四元块状合金进行超声分散制备了相应的四元合金纳米微粒;采用X射线衍射仪和热分析仪分析所制备的纳米微粒结构;采用透射电子显微镜考察了纳米颗粒的形貌及尺寸分布;采用四球摩擦磨损试验机考察了纳米颗粒的摩擦学性能.结果表明,所制备的纳米颗粒为低熔点共晶合金纳米微粒,颗粒平均尺寸在10～20nm之间,其作为润滑油添加剂表现出良好的摩擦学性能.

铝基四元合金枝晶组织及微观偏析的数值模拟

建立了基于元胞自动机(CA)和热力学相平衡计算引擎(PanEngine)的二维耦合模型,并应用于铝基四元合金技晶组织和微观偏析的数值模拟.在该耦合模型中,采用CA方法模拟枝晶组织的演变.以固/液界面的平衡液相线温度和实际温度的差值作为枝晶生长的驱动力,同时考虑了固/液界面曲率的Gibbs-Thomson效应.通过求解溶质传输方程获得固/液界面处三种溶质的液相成分,耦合PanEngine获得固/液界面处的平衡液相线温度及三种溶质的平衡固相成分.为提高计算效率,采用预制数据表格的优化策略将CA与PanEngine进行耦合.将Al-4.5Cu-0.5Mg-1Si(质量分数,%)四元合金凝固时的固相分数随温度的变化以及固相分数和固相成分分布关系的模拟结果与Scheil模型和平衡凝固模型的预测结果进行了对比,结果表明,该模型不仅可应用于模拟多元合金中的枝晶生长形貌,而且能对铝基四元合金系凝固的微观偏析进行定量预测.

SPS法制备n-型Ag掺杂四元Ag-Bi-Se-Te合金及其热电性能

采用放电等离子烧结(SPS)方法制备Ag掺杂四元Ag-Bi-Se-Te合金,并分析研究其热电性能。结果表明:掺杂Ag后,合金AgxBi(2-x)Se0.3Te2.7(x=0.005～0.04)的Seebeck系数均为负值,说明材料属于n-型半导体;当温度大约在428.0K时,x=0.04合金的Seebeck系数绝对值(|α|)出现最大值,其值为1.80×10-4V·K-1,比三元合金Bi2Se0.3Te2.7的最大值增大约16%;材料电导率随Ag含量的增加而下降。如果采用相同方法制备且成分按(Bi2Te3)0.9-(Bi2-xAgxSe3)0.1(x=0～0.4)设计的材料热扩散系数进行估算,当温度在477.0K时,合金AgxBi(2-x)Se0.3Te2.7(x=0.04)的ZT值出现最大值,其值为0.75,比典型三元合金Bi2Se0.3Te2.7的最大值增大约0.09。

Fe－Mn－Cr高碳四元合金马氏体相变热力学计算

选取三种热力学模型（规则溶液，ＬＦＧ，ＫＲＣ模型）计算了Ｆｅ－Ｍｎ－Ｃｒ高碳四元合金的马氏体相变驱动力和Ｍｓ温度。ＫＲＣ模型计算结果与实测值最为接近，ＬＦＧ模型计算结果和实测值相差较大。

SPS法制备p-型四元Al-Bi-Sb-Te合金的微结构与热电性能

采用SPS法制备了p-型四元Al-Bi-Sb-Te合金,研究其微结构和热电性能.结果表明:Al含量直接影响材料的电、热学输运性能.当材料中Al替代Sb元素后,四元合金AlxBi0.5Sb15-xTe3(x=0.05～0.2)的电导率明显增大;在室温附近,x=0.1的合金其电导率可达3.3×104Ω-1·m-1,大约是三元Bi0.5Sb1.5 Te3合金的2倍;四元合金系的最小Seebeck系数α为115μV/K,说明材料属p-型半导体;当温度为411 K时,合金AlxBi0.5-Sb1.5-xTe3(x=0.1)的ZT值出现最大值,其值为0.58,是同温度下典型三元Bi0.5Sb1.5Te3合金的1.6倍.

硅含量对铁铬锰硅四元合金耐锌液腐蚀行为的影响

研究了不同硅含量的铁铬锰硅四元合金在450℃锌液中的腐蚀行为,探讨了Si对铁锌反应的影响规律。结果表明:铁铬锰硅四元合金在锌液中的腐蚀产物均为铁锌化合物,腐蚀深度随腐蚀时间呈直线规律变化。当硅含量为0.5%(质量分数,下同)时,腐蚀行为主要受Mn的影响;当硅含量增加到1.5%时,Si与Mn结合,抵消了Mn不利因素,减慢铁锌反应速率,获得最厚的δ相层,表现出最好的耐锌腐蚀能力,其腐蚀速率为3.05×10-3g.cm-2.h-1;当硅含量为3%时,Si除了与Mn结合外,还有大量富余,导致出现疏松的δ+η的两相混合组织,使得锌液直接侵蚀δ相,加快了铁锌反应速率,表现出最差的耐锌腐蚀能力。

Be基Ⅱ-Ⅵ族宽带四元合金的晶格参数与带隙参数

分析了三元合金ｂｏｗｉｎｇ参数的计算公式，指出Ｚ值应当为替换原子的价电子数；通过与实验值的比较，将三元合金分为共阳离子型和共阴离子型两类；对共阳离子体系忽略库仑屏蔽作用，库仑屏蔽参数Ｓｃｒ取零，对共阴离子体系具有较强的屏蔽作用，Ｓｃｒ取０．３０．用二元化合物的晶格常数、带隙参数插值计算获得了三元合金的晶格常数、带隙参数．用三元合金的晶格常数、带隙参数插值获得了四元合金的晶格常数、带隙参数，直观地给出了带隙、晶格常数与组分的关系．本文同时修正了Ａ１－ｘ－ｙＢｘＣｙＤ型四元合金带隙的计算公式．

第四组元对机械合金化MgNiCu合金贮氢性能的影响

采用机械合金化方法由Mg,Ni和Cu单质粉末以及添加第四组元粉末按选定比例合成MgNiCu和MgNiCu-M5％贮氢材料.着重研究了分别添加不同的第四组元Al、Mn、Ti元素对不同球磨时间后MgNiCu合金贮氢性能的影响。结果表明，添加第四组元都不同程度地改善了MgNiCu合金的初始活化条件;添加Mn能降低MgNiCu合金的吸放氢平台，显著改善其吸放氢动力学性质;添加Ti提高了MgNiCu合金的最大贮氢量，也改善了其吸放氢动力学性质;添加Al几乎不改变MgNiCu合金的贮氢性能。

Bi- In- Sn- Sb四元合金界面材料的热性能

合金界面材料凭借优异的接触热阻消除率被广泛应用于电子工业,用以提高材料接触面之间的热传导性能.文中通过在Bi-In-Sn三元合金中添加微量膨胀金属粒子Sb并于700℃下在管式炉中熔融,制备了一种新的Bi-In-Sn-Sb四元合金.该合金有较低的熔点(约61℃)、较高的导热系数(约23.8 W/(m·K))和极低的接触热阻(约12.3 mm^2·K/W),其对陶瓷基板间界面热阻的消除率可达95.9%,能够极大促进基板之间的热传导.分析其原因,在于Bi-In-Sn-Sb四元合金在相变后体积膨胀率高达88.6%(80℃时),能够有效减少界面之间的空气带隙残留量,改善接触面质量.因此,这种相变膨胀Bi-In-Sn-Sb四元合金最可能成为高性能热界面材料的候选者.

InGaAlN四元合金的光学性质和低维结构

研究了用MOCVD方法生长InGaAlN四元合金材料的生长规律,发现生长温度在800～880℃,其In组分随生长温度升高而降低。用变温光致发光谱和时间分辨谱研究了InGaAlN的光学性质。光致发光谱表明InGaAlN的发光强度随温度衰减规律与InGaN类似,但比GaN慢,室温下比GaN的发光强度大1个数量级以上。时间分辨光谱表明,在InGaAlN中存在低维结构的铟聚集区———在没有高温GaN中间层的InGaAlN材料中存在类似量子盘的二维铟聚集区;而在有高温GaN中间层的InGaAlN材料中存在类似量子点的零维铟聚集区。

四元镧镍系吸氢合金的化学法制备

将共沉淀还原扩散法推广应用于四元镧镍系吸氢合金的制备，借助ＸＲＤ等技术探讨了ＬａＮｉ４Ｃｏ０．５Ｆｅ０．５的制备过程，确定了合适的制备条件．实验表明，共沉淀各组分之间的混合高度均匀，有利于合金化，反应温度低，时间短，降低了对工艺和设备的要求，而且原料易得，可望降低成本．

Ni-W-Fe-P四元合金镀层在酸碱盐溶液中的腐蚀行为

在Ni-W-P合金镀液中加入硫酸亚铁,并通过适当的工艺在Q235钢表面制备了Ni-W-FeP四元合金镀层。采用扫描电子显微镜观察了镀层的表面形貌,通过能谱仪测试了镀层中各元素的质量分数,通过X射线衍射仪分析了镀层的结构,并借助极化曲线和交流阻抗曲线方法考察了镀层和Q235钢在体积分数为5%的H2SO4溶液、质量分数为5%的NaOH溶液和质量分数为3.5%的NaCl溶液中的腐蚀行为。结果表明:Ni-W-Fe-P合金镀层为非晶态结构,表面较为均匀,W和Fe的质量分数分别约为2.71%和1.56%。在上述三种腐蚀介质中,镀层的耐蚀性远优于Q235钢的,主要是镀层在酸、碱、盐介质中表面形成钝化膜所致。

锌电积铅基四元合金阳极的研究与应用

铅基四元合金阳极目前在国外已被广泛应用，国内也已开始研究与应用。铅基四元合金化的目的，是取代铅-银合金阳极。在提高技术水平和满足生产需要的前提下，取得了节约白银和降低电耗的良好效果。

宽禁带Ⅱ－Ⅵ族四元合金Zn_（1－x）Mg_xS_ySe_（1－y）成分的定量俄

用分子束外延法在ＧａＡｓ（１００）衬底上生长了高质量的四元合金Ｚｎ（１－ｘ）ＭｇｘＳｙＳｅ（１－ｙ）薄膜．在对所生长的样品进行俄歇电子能谱、Ｘ射线衍射和喇曼散射研究后，提出了一种确定四元合金Ｚｎ（１－ｘ）ＭｇｘＳｙＳｅ（１－ｙ）组分的方法，即：利用ＺｎＳｙＳｅ（１－ｙ）和化学配比的ＭｇＳｅ作为标准样品，通过Ｘ射线衍射和喇曼散射测得标准样品ＺｎＳｙＳｅ（１－ｙ）中的Ｓ组分，再根据ＺｎＳｙＳｅ（１－ｙ）和ＭｇＳｅ的俄歇谱图，对各元素的相对灵敏度因子进行修正，然后利用相对灵敏度因子法比较精确地走出四元合金Ｚｎ（１－ｘ）ＭｇｘＳｙＳｅ（１－ｙ）的组分．

四元(Al_xGa_(1-x))_(0.51)In_(0.49)P(x=0.29)合金的PLE及极化PL谱

对与 Ga As晶格匹配的四元合金 (Alx Ga1-x) 0 .51In0 .4 9P(x=0 .2 9)作了 PL E及极化 PL谱的测量 .进一步探讨有序结构 Al Ga In P中在 55～ 84 K出现的峰值蓝移的温度反常现象的来源 .PL E谱的测量表明子能带的存在 ,其能级的差异正好处在高温区激活能内 ,是引起温度反常现象的原因 .通过从 17K到 112 K的极化 PL谱测量并未发现价带中 Г4 和 Г5,6子带的分裂 .推测在 Al Ga In P中 ,由晶格有序的超晶格效应引起晶体导带从 L点到布里渊区的Г点的折叠效应 .在温度大于 55K时 ,导带的载流子获得足够的能量从Г带跃迁到 L带 ,而导致了 PL谱的温度反常行为 .

Ni-Al-C-Ti(Hf,Nb,Ta)四元合金的凝固组织

对所设计的四种Ni-Al-C-Ti(Hf,Nb,Ta)四元镍基合金分别在相同的工艺条件下进行定向凝固。组织结构分析表明,它们的凝固组织和相变特性均与工业高温合金相似,可作为研究工业高温合金的模型合金。上述四元镍基合金的凝固组织具有以下特点:(1)碳化物形成元素的枝晶偏析按Hf、Nb、Ti、Ta减小;(2)TiC和HfC具有大体相似的形态,呈不规则块状:而NbC和TaC则呈发达的汉字体状,这种差别是引起工业高温合金中MC碳化物形态变化的根本原因;(3)含Ti和含Hf合金中的γ-γ′共晶数量多于含Nb和含Ta合金。

锌电积铅基四元合金阳极的研究与应用

沈阳冶炼厂关于铅钙合金阳极板挂槽试验的研究工作，在我厂锌冶炼车间电解工段进行。经过近一年多的试验性研究，取得了比较理想的试验结果。在满足生产和工艺技术条件的前题下，取得了较好的经济效果。其中最明显的有两个方面；一是四元合金可节银70％，以沈冶年产锌1.6万吨计算，可节约白银1500公斤，价值190万元。二是槽电压下降0.13V，每吨锌可节电100度左右，年节电160万度，每度电按0.3元计算．年节电价值48万元。因此，该项试验成果具有较高的经济效果和推广应用价值。