不同温度下纳米钼单晶力学性能的分子动力学模拟

利用分子动力学的方法模拟钼单晶纳米丝在拉伸作用下的力学性能和微观结构的演化过程。在不同温度下的模拟结果表明,位错和滑移是钼单晶拉伸变形的主要机制。其中从100 K到500 K,随着温度的增加,钼单晶纳米丝拉伸过程中屈服应力逐渐降低,断裂应力逐渐增加;屈服应变逐渐减小,断裂应变在常温300 K时达到最大。此外,100 K和300 K时纳米丝的结构在拉伸过程中出现明显的屈服变形,内部变形以滑移为主;在500 K时没有出现明显的屈服变形,原子排列不规则呈无序状态,结构内部伴有大量的位错和滑移现象。

Morse势函数和钼单晶等的临界切应力的温度依赖性

综述了以往钼、铁、铝、镁等单晶临界切应力温度依赖性的实验；指出：在滑移系统不变的条件下，在一定的温度范围内，临界切应力和温度呈近似指数关系是相当普遍的规律。Ｍｏｒｓｅ势函数应用和实验的吻合说明原子间力对屈服应力的重要作用。结合近来发展讨论今后的发展，指出金属范性的本质深入到电子结构层次研究的重要意义。

Morse势函数和钼单晶临界切应力的温度依赖性

Ｍｏｒｓｅ势函数和钼单晶临界切应力的温度依赖性龙期威中国科学院金属研究所，中国科学院国际材料物理中心沈阳１１００１５位错中心原子相互作用对于它的结构及范性行为有很重要的作用［１］。几乎和国外同时，本文作者等与艹勾清泉教授合作开展了金属力学性质的原子...

钼单晶的判定及其偏离角的测试

采用X射线θ扫描旋转法和金相分析相结合的方法 ,对区熔法生长的钼单晶样品进行了判定和 ( 111)晶面取向偏离角的测试 ,对钼单晶中的小角晶界进行了观察和分析。在钼单晶中 ,小角晶界可以在晶内结束 ,其两边的衬度不能在金相显微镜下区分。钼单晶的I θ曲线有一对规整的峰 ,峰的宽度很小 ,这表明晶界两边的晶粒取向差很小。所测试的钼单晶偏离角为 7.6°。上述结果表明 ,该方法对钼单晶测试和判定具有操作简单、测试快速 。

区熔速率对电子束悬浮区熔钼单晶体质量的影响

钼单晶是一种广泛应用的重要的难熔金属材料。利用籽晶法电子束悬浮区熔技术成功制备了晶体取向为(111)的钼单晶体,采用多种分析测试手段,研究了区熔速率对钼单晶体质量的影响。研究表明:电子束悬浮区熔钼单晶体内存在大量的亚结构,位错在结束的地方表现为山峰状的三角形突起,而亚晶界是由这些山峰状突起连接而成;区熔速率对单晶体质量有着显著的影响。区熔速率越高,单晶(111)晶向偏离角越小,但晶体中的缺陷越多。

钼和钼-铌单晶的制备及工艺参数的影响

介绍了钼和钼-铌单晶的制备原理、制备工艺及电子束区域熔炼炉组成结构。对熔炼室真空度、聚焦、原料棒化学成分、尺寸规格、熔炼速度,搅拌速度等对单品制备的影响进行了详细分析。

大尺寸钼-铌合金单晶的研制

报道了φ31mm×500mm大尺寸定向生长钼-铌合金单晶的研制情况,介绍了原料选用与制备时所必需遵循的原则,论述了坯料直径与生长单晶直径的关系,并分析了所研制的定向生长单晶的晶向偏角、力学性能和组织结构。

钼铌合金单晶的制备

研究熔炼室真空度、合金原料棒化学成分、熔炼速度、搅拌速度等对铝铌合金单晶制备的影响。结果表明，熔炼室高真空条件，低杂质元素含量（特别是C和O）的两次电子束熔炼／热加工原料棒、合适的熔炼速度0．4～4．0mm/min和旋转速度1．0～40r/min能确保区熔过程稳定，制备出高质量钼铌合金单晶。

钼-铌合金原料品质对单晶制备的影响

主要讨论了钼-铌合金原料品质，包括烧结条的制备、原料的化学成分、原料棒的尺寸规格等对单晶制备的影响。结果表明：高温真空烧结钼-铌合金烧结条由于C、O等杂质含量过高，在20kW电子束悬浮区域熔炼炉上区域熔炼时未能直接生长制备出单晶，但其经过两次电子柬熔炼获得的Φ（12～17）mm原料棒C元素质量分数降为6．3×10^-3％、O元素质量分数降低了近2个数量级，仅为1．4×10^-3％，能稳定地生长制备出Φ31mm×735mm的大尺寸钼-铌合金单晶，而直径超过Φ18mm或小于Φ11mm原料棒在区域熔炼时未能获得钼-铌合金单晶。

钼及钼合金单晶的制备

说明了钼及钼合金单晶的制备原理 ,详细介绍了钼单晶的制备工艺 (包括原料选择、制取籽晶、引晶、电子束区域熔炼实验及性能测试等 ) ,同时还简要介绍了钼合金单晶的制备。

旋转定向法测定钼合金单晶晶体取向

利用X射线衍射仪采用旋转定向法对钼合金单晶((111)晶面)样品进行晶体取向的测定,并通过计算得到晶向偏离角。本文对旋转定向法测定晶体取向的测试原理进行了详细阐释,同时对单晶样品出现不同类型谱线的原因进行讨论。结果表明:当摇摆曲线呈单峰时,说明晶面与宏观表面完全平行;当摇摆曲线呈双峰时,说明此时晶向偏离角不为0;当摇摆曲线呈多峰时,说明单晶样品内部有亚晶出现。

一种控制大尺寸钼铌合金单晶棒材等径生长的方法

本发明提供了一种控制大尺寸钼铌合金单晶棒材等径生长的方法,包括以下步骤:一、选取多晶坯料和单晶籽晶为原料;二、将多晶坯料和单晶籽晶安装在位于电子束悬浮区域熔炼炉熔炼室内的夹持头上,然后调节多晶坯料与单晶籽晶之间的距离,之后进行相对逆向旋转,接着进行熔接处理,将熔接后的多晶坯料和单晶籽晶相对电子枪运动,得到等径生长的大尺寸钼铌合金单晶棒材。利用本发明方法得到的大尺寸钼铌合金单晶棒材,其直径为20~40 mm,长度为100~800 mm,晶体取向与单晶籽晶一致,晶向偏离角不大于3°,杂质元素总浓度不高于70μg/g,直线度不大于1.0 mm/m。

Mo-3Nb单晶管定向电子束焊接的组织及性能

对外径为20 mm,壁厚为4 mm的Mo-3Nb单晶管进行电子束定向焊接。利用光学显微镜背散射衍射(EBSD)等手段分析焊缝区域的断口形貌及显微组织,利用拉伸试验机和维氏硬度仪检测焊缝抗拉强度和硬度。结果表明,采用定向焊接获得的焊缝基本呈单晶状态,存在少量小角晶界。显微特点为无热影响区,熔池线清晰连续。焊缝区为薄弱区,抗拉强度略低于母材。焊接接头各区域硬度基本无差异,焊缝区与母材硬度基本相同。1 600℃热处理后显微结构与硬度均没有变化。

热循环处理对钨丝机械性能影的响

Е.М.Савицкий等人曾经研究过热循环处理对钨和钼单晶性能和组织的影响。结果表明,在其热循环化的时候出现了脱碳效应,它加快了碳沿着亚晶界向试样表面扩散的过程;同时,热循环导致了基体内主要金属碳化物夹杂的破碎。可以推测,这种热处理影响杂质的扩散迁移率和单(多)晶金属的组织。

Syntheses of Two Chiral Clusters [η~5-C_5H_4C(NR)CH_3]- RuNiM(CO)_5(μ_3-S) (R =NH-C_6H_3-2,4-(NO_2)_2,M=Mo,3;M=W,4) and the Single-crystal Structure of Cluster 3

The new chiral clusters [h5-C5H4C(NR)CH3]RuNiM(CO)5(m3-S) (R = NH-C6H3-2,4- (NO2)2, M = Mo, 3; M = W, 4) were synthesized and the structure of cluster 3 was determined by single-crystal X-ray analysis. Crystal data: C23H16O9N4MoNiRuS, Mr = 780.18, orthorhombic, space group Pbca with the following crystallographic parameters: a = 13.207(4), b = 16.036(5), c = 25.513(8) , Z = 8, V = 5403(3) 3, Dc = 1.918 g/cm3, m = 1.834 mm-1 and F(000) = 3072. The final R = 0.0512 and wR = 0.1132 for 2525 reflections with I > 2.00s(I).

基于ANSYS模拟评估Mo单晶电子束焊接焊缝中的离散晶粒（英文）

以往的研究中发现在钼单晶电子束焊接焊缝中形成了离散晶粒。本研究基于有限元模拟对杂散晶粒在钼单晶焊缝中的产生行为进行了分析。利用ANSYS软件,采用双椭球3D移动热源,对钼单晶圆管的电子束焊接接头进行有限元数值模拟。使用了用以描述晶粒离散程度的参数Φ和熔池凝固前方温度梯度G、晶体生长速度V关系的模型。通过不同焊接工艺下的模拟结果提取温度和温度梯度数据,获得G和V,计算得Φ,获得焊接功率和焊接速度对钼单晶焊缝中杂散晶粒形成的影响。

不同晶体取向Mo-Nb单晶的纳米压痕尺寸效应

采用纳米压痕仪和扫描探针显微镜对Mo-Nb合金单晶(110)、(111)、(112)晶面的载荷-位移曲线、弹性模量,压痕形貌、纳米硬度-加载深度以及弹性回复率的变化进行了研究。结果表明,Mo-Nb单晶具有较好的塑性变形能力,Mo-Nb单晶的各晶面在加载和卸载过程中分别经历了弹性变形和塑性变形阶段,荷载-位移曲线未出现突进或突退现象,表明在加载和卸载过程中压痕内部未产生裂纹或脆性断裂;材料的残余压痕呈现凸起形貌,表明Mo-Nb单晶有相对较低的加工应变硬化趋势;采用连续刚度法测量了Mo-Nb单晶的纳米硬度和弹性模量,3个晶面的纳米硬度均呈现出随着加载深度的增加而减小的趋势,表现出明显的压痕尺寸效应;3个晶面纳米硬度和弹性模量的大小关系为:(110)晶面>(112)晶面>(111)晶面;基于Nix-Gao模型计算了(110)、(111)、(112)晶面的无压痕尺寸效应时的纳米硬度(H_0)分别为3.96、2.61和3.47 GPa,尺寸效应因子(i)分别为0.18、0.16和0.18,微观特征长度(h*)分别为1196、2753和1559 nm。压入深度小于微观特征长度时,Mo-Nb单晶具有明显的尺寸效应,压入深度超过该长度时,尺寸效应将减弱,当压入深度分别超过4106、5645和4693 nm时,纳米压痕尺寸效应将消失。

多空心晶状钼纤维的制备

在Ar气中, 加热金属钼, 在钼片上得到像花状的微米尺寸的晶状纤维. ED, EDX, SEM和HRTEM研究表明单根晶状纤维是多空心结构, 并由单晶钼纳米针组成; 提出了一维生长模型, 在增长过程中沿着纤维轴进行热散失.