Ni-Al-V合金L1_2相间有序畴界面的微观相场模拟

利用微观相场动力学模型模拟Ni-Al-V合金沉淀过程中L1_2(Ni_3Al)相间有序畴界面,对界面结构及其界面处原子的行为进行了研究.结果表明:L1_2相间存在3种稳定的平移界面以及2种过渡界面;界面的迁移性与界面结构有关,一个L1_2相的(100)和另一个L1_2相的(200)对应且有两个Ni原子面的界面以及(100)和(100)对应且有两个Ni原子面的稳定界面可以迁移,迁移前后界面结构保持不变,迁移的过程中形成过渡界面;而(100)和(200)对应且有一个Ni原子面的稳定界面则不可迁移.合金元素在不同的界面处有不同的偏聚和贫化倾向,Al原子在所有界面处贫化,V原子在所有界面处偏聚,Ni原子在可迁移界面处贫化,而在不可迁移界面处偏聚,且各元素在不同的界面处偏聚以及贫化程度不同.

有序畴界原子结构及其迁移特征的微观相场研究(英文)

利用微观相场模型研究了DO22(Ni3V)相间有序畴界原子层次的结构及其迁移特征。研究表明:界面的迁移性与界面结构有关。界面的迁移过程中,V原子跃迁至最近邻的Ni格点处并与之交换,原子的跃迁行为具有位置选择性。原子跃迁行为的位置选择性使得界面迁移前后界面结构保持不变。界面迁移过程及其特征可以用过渡界面来表征,每一种可迁移界面都按照自有的原子跃迁模式进行迁移,并且在迁移的过程中只形成一种独特的过渡界面,界面迁移过程中的原子跃迁模式是诱导界面迁移的热力学和动力学最优化路径。

微观相场模拟B2-FeAl金属间化合物有序畴界的形成和迁移

基于微观相场动力学理论,建立B2型金属间化合物的沉淀动力学方程,研究Fe-Al合金时效处理时B2-FeAl有序畴界的形成和迁移。结果表明:B2-FeAl金属间化合物有序畴的形核孕育期随时效温度的升高而延长,随Al含量的增加而缩短;有序畴的长程序参数随时效温度的升高而降低,随Al含量的增加而先增大后减小;有序畴界始终向其曲率中心运动,且在曲率较大的地方其运动速率较大;有序畴界的迁移遵循Rm(t)-Rm(0)=kt(m≈2),m受合金成分和时效温度的影响很小,但k的绝对值随着Al含量的降低而减小,随时效温度的升高而增大。

金属间化合物Ni_3Al反相畴界能及层错能的改进分析型嵌入原子法计算

采用改进分析型嵌入原子法(modified analytical embedded atom method,MAEAM),计算了L12型金属间化合物Ni3Al的层错能及可能存在的3种反相畴界(001)(、011)和(111)的畴界能,其数值分别为16.43、61.77、78.22和132.50 mJ/m2.从能量最小化考虑,在越过居里点(Tc=1 395℃)的降温过程中,金属间化合物Ni3Al发生无序与有序相变的最可几界面依次为堆垛层错、(001)(、011)和(111)反相畴界.

TC21钛合金α′′马氏体中的反相畴界状结构(英文)

采用X射线衍射(XRD)和透射电子显微镜(TEM),研究TC21钛合金马氏体中亚结构的形貌和形成机理。结果显示,在960～1000°C温度范围内,TC21合金进行固溶淬火处理后会发生β→α′′马氏体相变。在板条状α′′马氏体内部发现有反相畴界状结构,并且该结构平行于α′′马氏体的(001)和(020)面。该结构被确定为马氏体相变过程中诱导产生的一种堆垛层错,它具有反相畴界的形貌特征,但并不是有序/无序相变过程中产生的反相畴界。在马氏体相变过程中,马氏体畴形核并且长大,畴与畴之间相互碰撞,最终导致反相畴界状结构的产生。

镍基单晶高温合金的反相畴界强化

本项研究表明，在一种抗热腐蚀ＤＤ８单晶高温合金中，观察到反相畴界存在三种形成机制：一种是γ＇相内局部有序化原子产生错排；第二种是基体１／２＜１１０＞位错切入γ＇相；第三种是基体位错网诱发。经推导得到如下反相畴界能对单晶合金强度贡献的表达式：

Ni_(75)Al_xV_(25-x)合金中有序畴界结构对界面迁移特征和溶质偏聚的影响(英文)

基于微观相场模型,通过分析Ni75AlxV25-x合金在沉淀过程中D022(Ni3V)相沿[001]方向形成的有序畴界面的界面结构、界面迁移及界面成分,研究界面结构对界面迁移特征和溶质偏聚的影响。研究表明:D022相沿[100]方向形成4种有序畴界,界面的迁移性与界面结构有关,除具有L12相的局部特征的界面(001)//(002)之外,其余3种界面都可以迁移;在界面的迁移过程中,V原子跃迁至最近邻的Ni位置并置换Ni原子,反之亦然,即处在最近邻的Ni原子和V原子发生位置交换而导致界面迁移;在迁移过程中,原子的跃迁行为具有位置选择性,每种可迁移界面都按照特定的原子跃迁模式进行迁移;原子在跃迁过程中选择最优化的路径使得界面发生迁移,原子跃迁过程中的位置选择性使得界面在迁移前、后的结构保持不变;合金元素在界面处具有不同的贫化和偏聚倾向,在所有的界面处,Ni偏聚而V贫化,Al在界面(001)//(001)·1/2[100]处贫化在其他界面处偏聚;同种合金元素在不同界面处的偏聚和贫化程度不同。

合金元素对Ni_3Al(010)面反相畴界能影响的第一性原理研究

采用第一性原理投影缀加波赝势和广义梯度近似方法研究不同铝含量以及主要合金化元素Ti、Mo、Ru、Pd、Ta、W、Re和Pt等对Ni3Al(010)面反相畴界能的影响规律,并结合合金元素与第一近邻原子的相互作用关系对其进行讨论。结果表明:随着铝含量的增加,Ni3Al(010)面的反相畴界能显著升高;在富镍条件下,优先占据Ni3Al镍亚点阵位置的合金元素Ru、Pd和Pt会降低Ni3Al(010)面的反相畴界能,而优先占据Ni3Al铝亚点阵位置的合金元素Ti、Mo、Ta、W和Re则会增大Ni3Al(010)面的反相畴界能;合金元素对Ni3Al反相畴界能的影响既与该合金元素在化合物中亚点阵的优先占位相关,又与该合金元素与化合物中Ni与Al原子的键合强度相关。

FeAl合金中反相畴界的电子结构

应用Ｒｅｃｕｒｓｉｏｎ方法计算了ＦｅＡｌ合金中＜１１０＞和＜１２１＞反相畴界的电子结构及加入微合金化元素铬的效应；给出了体系的电子态密度、原子间相互作用能和反相畴界能；讨论了ＦｅＡｌ合金中加入铬对合金的反相畴界能和物理性质的影响。

DO_(22)相间反相畴界成分演化的微观相场模拟

基于微观相场模型研究Ni75AlxV25-x合金沉淀过程中原子尺度界面结构对DO22-Ni3V相间反相畴界成分及其演化的影响。研究表明,在DO22相间反相畴界处,镍和铝偏聚,钒贫化。由于界面溶质拖曳效应和扩散,使得合金元素在反相畴界处的偏聚和贫化程度随时间改变,但倾向不变。不同反相畴界的界面原子排列方式存在差别,这使得合金元素在界面处占位几率所受到的影响不同,从而导致合金元素在不同界面处的偏聚和贫化程度不同。相对于DO22相沿[001]方向形成的反相畴界(002)//(002),反相畴界(002)//(002).[100]处,镍的偏聚程度较大,铝的偏聚程度较小,钒的贫化程度较小。DO22相沿[100]方向形成的三种反相畴界中,在反相畴界{100}.[100]处,镍和铝的偏聚程度最大,钒的贫化程度最大,而在反相畴界{201}.[001]处,镍和铝的偏聚程度最小,钒的贫化程度最小。弹性应变能不改变合金元素在各个反相畴界处偏聚和贫化程度的相对大小。

与畴界有关的介电损耗、介电常数和内耗研究Ⅱ.理论部分

提出了畴界与外场、晶格及缺陷间的互作用模型以及畴界间的互作用模型,并在该模型基础上,系统地解释了与畴界运动有关的介电损耗、介电常数的和内耗(f=1KHz～10KHz)。

晶格驰豫对Ni_3Al的反相畴界能计算的影响

采用改进分析型嵌入原子法(MAEAM)计算了具有L12结构的金属间化合物Ni3Al的由反相畴界引起的多层驰豫及反相畴界能.计算结果表明,Ni3Al中{111}晶面的弛豫要比{001}和{011}两个晶面大几个数量级,可以认为弛豫主要表现在(111)方向;计算了Ni3Al中{001}、{110}和{111}三种反相畴界能,其数值分别为51.37,60.56,129.11(mJ/m2).与实验结果及其他理论值比较发现:经过驰豫后的计算值要比未经驰豫的计算值更接近实验值,对Ni3Al反相畴界能的影响不能简单忽略.

STM研究Si(111)7×7表面畴界结构

根据对Ｓｉ（１１１）表面各种不同畴界的研究，我们发现并提出了在畴界形成过程中决定这些畴界结构的三个重要因素：二聚体（ｄｉｍｅｒ）和顶戴原子（ａｄａｔｏｍ，亦称吸附原子）之间的相互作用；７×７单胞中层错半单元（ｆａｕｌｔｅｄｈａｌｆ）和非层错半单元（ｕｎｆａｕｌｔｅｄｈａｌｆ）的差异；亚稳态的（２ｎ＋１）×（２ｎ＋１）结构的影响。

Fe_3Al反相畴界及择优代位的对势计算

基于由第一性原理计算的结合能曲线经过晶格反演获得的原子间相互作用对势,计算了Fe3Al合金的反相畴界(AntiphaseBoundary,APB)的畴界能,并对DO3型Fe3Al不同位置进行元素代换,计算了合金的择优代位情况,其结果证实或扩充了已知的实验结果.

L1_2Ni_(74.5)Pd_2Al_(23.5)合金基体反射下反相畴界管道的衬度(英文)

本文对Ｌ１２结构Ｎｉ７４．５Ｐｄ２Ａｌ２３．５合金室温变形组织中的反相畴界管道在基体反射条件下进行了观察，并就基体反射下反相畴界管道衬底的形成原因进行了讨论．

（Co_（78）Fe_（22））_3V中的层错和反相畴界

比较了淬火无序态（Ｃｏ_（７８）Ｆｅ_（２２））_３Ｖ在经过冷加工后退火和未经冷加工直接退火两种情况下的显微组织，发现在无序－有序转变过程中出现的晶体缺陷和有序态下（再结晶晶粒内）出现的晶体缺陷不同。前者主要是广泛的反相畴界网络，后者主要是大量的内禀层错和孪晶。实验结果表明，有序态下超点阵内禀层错（ＳＩＳＦ）能比反相畴界（ＡＰＢ）能低得多。无序－有序转变过程中出现的位移矢量为１／６＜１１２＞的层错（ＳＦ）通过和ＡＰＢ反应转变成ＳＩＳＦ，可以在有序化后保持稳定；在引入大量位错的情况下，位错分解为层错并与反相畴界反应，生成密集的ＳＩＳＦ层错四面体胞群，在７２０℃，４８ｈ退火后仍保持约５０ｎｍ的细小尺寸。

Ni_3Fe合金反相畴界结构和能量研究

基于由第一性原理计算的结合能曲线经过晶格反演获得的原子间相互作用势,对Ni3Fe合金反相畴界的结构和界面能进行模拟研究,结果表明保守型反相畴界的能量低于非保守型反相畴界对的能量,前者的弛豫现象也没有后者明显;FeNi型反相畴界出现收缩;NiNi型反相畴界出现扩张.二者相伴出现,形成平行非保守对,这为实验上发现的平行非保守反相畴界对提供了间接证据.

γ-TiAl基合金块状组织中孪晶与反相畴界的相互作用

研究了 Ti- 47Al- 2 Nb- 1Mn块状组织中孪晶与反相畴界相互作用的 3种形式。结果表明 :当孪晶与反相畴界相交或反相畴界终止在孪晶上时 ,孪晶通常较厚 ;而当二者相互终止在彼此末端时 ,孪晶通常较薄 ;在两者相互终止之前 ,孪晶通常存在一个由厚到薄的过程。由此证明 ,在块状转变发生的过程中 ,孪晶与反相畴界之间必然存在着某种密切的联系 ,使其产生上述

β- Ni_3Nb相单个平移畴界的相干电子微衍射研究

本文采用 HF- 2 0 0 0 FEG电镜对 Zhang等[7] 已经用 HR- TEM高分辨技术研究的 β- Ni3 Nb相的几种单个平移畴界进行了相干电子微衍射研究 ,不但对已发现 R1=[1/ 2 ,0 ,0 ]和 R2 =1/ 4 [10 2 ]型平移畴界进行了微衍射分析 ,而且发现了 R5=[1/ 4 ,1/ 2 ,0 .

La2/3Sr1/3MnO3薄膜中反相畴界面的原子结构和成分研究

本文采用脉冲激光沉积(pulsed laser deposition, PLD)方法在LaAlO3单晶衬底上外延生长了La2/3Sr1/3MnO3薄膜。利用像差校正扫描透射成像(STEM)和原子分辨率的电子能量损失谱(electron energy-loss spectroscopy, EELS),对薄膜中出现的反相畴界(anti-phase domain boundary, APB)的原子结构和化学成分信息进行了表征。结果表明,该薄膜中存在{100}和{100}+{110}两种不同类型的反相畴界,且反相界面处存在Mn离子价态的变化。本文旨在为理解缺陷结构对LSMO磁性和输运性能的影响提供指导信息。