单粒子在金刚石(001)表面吸附与迁移的第一性原理计算

为了探究纳米金刚石复合薄膜中界面相粒子的微观行为,采用第一性原理方法计算了碳、硅单粒子在清洁金刚石(001)表面的吸附作用与迁移行为。包括C、Si粒子在金刚石(001)面四个高对称位置的构型总能和吸附能以及其在金刚石(001)表面的迁移激活能。结果表明:最稳定的构型是沿(001)生长方向沉积粒子与表面层两粒子相接,且C、Si粒子迁移激活能分别为2.824 eV、0.475 eV。两激活能的差异表明:添加Si能显著促进碳粒子的扩散并形成更加致密的纳米金刚石复合薄膜。

单粒子在TaN(001)表面迁移行为的第一性原理计算

通过第一性原理计算对Ta、Si、N单粒子在TaN(001)表面的迁移行为进行了研究,计算了单粒子在TaN(001)表面的吸附能及其沿迁移路径的能量差,由此得到单粒子的迁移激活能。Ta、Si、N单粒子在TaN(001)表面的迁移激活能分别为0.561、1.386、0.940eV,其迁移路径与Ti、Si、N单粒子在TiN(001)表面的迁移路径相似,但迁移要困难一些。

磷原子在金刚石(001)表面吸附和迁移的第一性原理研究

采用第一性原理计算方法对磷原子在金刚石(001)表面上的吸附和迁移行为进行了系统研究.结果表明:在全氢终止金刚石(001)表面上,磷原子不能够稳定吸附.当氢终止表面上出现1个、2个活性位时,磷原子可以在活性位处稳定吸附,吸附能为2.8至4.5 eV.分波态密度分析表明:磷原子吸附后,仍然有未成对电子,保持化学活性,有利于后续沉积粒子的吸附.当氢终止表面上出现3个活性位时,磷原子可以在活性位处吸附,并且可以在活性位之间迁移.迁移激活能小于1.7 eV.综上所述,磷原子在金刚石(001)表面上的吸附和迁移行为与表面上活性位的数量和分布密切相关.

X12CrMoWVNbN10-1-1铁素体耐热钢奥氏体晶粒长大行为的研究

将超超临界发电机组高中压转子材料X12CrMoWVNbN10-1-1铁素体耐热钢试样在1010-1200℃之间经5—1200 min等温奥氏体化处理,通过测量处理后的奥氏体晶粒尺寸对其奥氏体晶粒长大规律进行了研究.结果表明:当奥氏体化温度低于1050℃时,晶粒长大表现为正常长大过程,即使等温1200 min,晶粒仍能保持均匀细小;1050—1120℃之间等温奥氏体化处理,奥氏体晶粒出现异常长大现象;当奥氏体化温度高于1150℃时,奥氏体晶粒以较大的速率正常长大.拟合实验结果.得出了不同温度下奥氏体晶粒长大的动力学方程,并确定了获得不同尺寸奥氏体晶粒所对应的温度和时间参数.