低碳铁素体钢中纳米富Cu相由9R向fcc结构的转变

低碳铁素体钢样品经880℃加热0.5 h水淬,660℃调质处理10 h,然后在400℃等温时效11000 h后,利用高分辨透射电镜(HRTEM)和能谱仪(EDS),分析低碳铁素体钢中析出的纳米富Cu相不同晶体结构的特征及联系。观察到长轴约9.5 nm,短轴约6.6 nm的短棒状9R结构的纳米富Cu相,并且均为单斜9R以及呈互为孪晶结构,说明Cu早期析出时优先转变成具有互为孪生关系的单斜9R结构,同时还观察到孪生结构的fcc结构的Cu,以及具有莫尔条纹的非孪晶fcc结构的Cu。表明9R结构除了退孪晶化转变成非孪晶fcc结构外,还可以直接转变成具有孪生关系的fcc结构的纳米富Cu相。

fcc结构晶体层错的自身能及其交互作用能的嵌入原子法计算

采用嵌入原子法计算了不同价电子Cu ,Ag ,Au ,Ni和Al 5种金属的层错能 .结果表明 ,层错能主要受金属键能和点阵常数的影响 ,因而单价fcc结构的不同金属不应具有相同的层错能 ,这与Attree的预测不同 .间隔为一层 { 111}面的两个层错的交互作用能其计算值约为层错自身能的 1/ 4 0～ 1/ 2 50 .当层错间隔两个或以上的密排层面时 ,其交互作用能为零 .不考虑孪晶形成后的晶格松弛 ,孪晶能正好为单个内禀层错能的一半 ,单个外禀层错能几乎等于内禀层错能 ,这与由原子间的Lennard Jones力计算得到的结果相近 ,而与Attree得到的结果不同 .

纳米金属氢FCC结构的Kubo效应的量子理论研究

早在量子力学建立初期,H2和H2+团簇的研究就具有重要的科学意义。通过对H2分子的定量研究揭示了化学键的本质并开创了现代化学键理论,而H2+的精确解为直接考察量子化学中各种近似方法提供了依据。近年来,随着天体物理、空间技术和新材料技术的发展,特别是为满足研究高密度能源材料和高温超导材料的金属氢的需要,开展Hn和Hn+（n>2）团簇的研究已势在必行,一方面,它是物理学的重要前沿领域,利用量子力学的新理论和新方法来研究Hn和Hn+可了解少数氢原子团簇的凝聚规律及如何过渡到大块材料,为材料设计提供依据,且不断完善和改进现有的处理凝聚态问题的理论方法,这种从原子分子层次出发来研究和设计新材料是当今材料科学发展的一大趋势;另一方面,特别是继芶清泉提出了金属氢的高压合成机理后,接着又提出了从Hn和Hn+团簇相互作用的定量计算与分析入手,进而研究金属氢的结构与性质的重要途径,该物理思想实际上把经超高压合成的金属氢视为由纳米级的氢原子团簇Hn组成,即金属氢是一种纳米金属材料。而一般纳米金属材料的一个重要性质是其电离能具有明显的Kubo效应,即纳米级的金属颗粒（或团簇）中很难增加或减少一个电子,因而这些超细颗粒或团簇具有强烈保持电中性的能力。

FCC结构高熵合金的析出强化研究进展

高熵合金是近年来涌现出的一种新型合金,突破了以一种或者两种元素为主、少量添加元素为辅的传统合金设计理念。作为高熵合金体系一个重要分支—FCC结构的高熵合金,具有高损伤容限、良好的抗辐照能力、高耐磨、耐腐蚀性能等一系列优异的性能,可以作为理想的工程结构材料。然而,FCC结构高熵合金强度-塑性不匹配严重制约了其工程应用。研究表明,析出强化可以有效提高FCC结构高熵合金的强度,产生优异的强度-塑性匹配性能,各国学者相继开发出大量的高性能析出强化高熵合金体系。本文主要介绍了FCC结构高熵合金的析出强化研究,包括非共格析出相和共格析出相,着重介绍了研究现状以及强韧化的影响机制,并对未来高熵合金析出强化研究进行了展望。

Ti对单相FCC的CoCrNi体系中/高熵合金组织与性能的影响

在CoCrNi三元、CoCrFeNi四元和Al_(0.3)CoCrFeNi五元合金中分别添加0.1~0.5(摩尔比)Ti,通过真空电弧炉制备出高硬度和高压缩强度的中/高熵CoCrNiTi_(x)、CoCrFeNiTi_(x)和Al_(0.3)CoCrFeNiTi_(x)合金棒材。Ti添加量为0.1的合金棒材(以下简称Ti_(0.1)合金,其余合金作相同处理)均保持单相FCC结构;Ti_(0.3)合金均出现少量的新相(η或R);CoCrNiTi_(0.5)合金由FCC+BCC+η+σ相组成,Al_(0.3)CoCrFeNiTi_(0.5)合金由FCC+BCC+R+B_(2)相组成,且二者微观组织均呈“花朵”状;而CoCrFeNiTi_(0.5)合金则由FCC+Laves+R+σ相组成,为树枝晶状结构。随着Ti含量的增加,三种体系合金的硬度均逐渐提高,且提高幅度按CoCrNiTi_(x)、Al_(0.3)CoCrFeNiTi_(x)、CoCrFeNiTi_(x)顺序降低,其中CoCrNiTi_(x)合金的硬度从CoCrNi合金的164HV提升至CoCrNiTi_(0.5)合金的865HV,提高幅度达427%。Ti_(0)和Ti_(0.1)合金均表现出优异的压缩塑性(不断裂),Ti_(0.3)和Ti_(0.5)合金的压缩屈服强度均显著提高,其中Al_(0.3)CoCrFeNiTi_(x)合金的压缩屈服强度从Al_(0.3)CoCrFeNiTi_(0.3)合金的630 MPa提高至Al_(0.3)CoCrFeNiTi_(0.5)合金的1642 MPa,提高幅度达160%;但抗压强度和压缩变形量有所降低。

Fe_(52)T_2(T=Cr,Mn,Co,Ni)合金bcc与fcc相结构的第一性原理研究

运用基于密度泛函理论的第一性原理方法研究稀释掺杂的Fe_(52)T_2(T=Cr, Mn, Co, Ni)合金铁磁bcc相和反铁磁fcc相结构的晶格参数、磁性和两相的相对稳定性。结果表明:晶格参数和体模量随掺杂元素d壳层电子个数的变化关系不能用简单的d能带填充图像解释,说明FeT合金中存在较强的磁-结构耦合效应。FeT合金的铁磁bcc相比反铁磁fcc相稳定。反铁磁相呈四方结构,晶格常数c/a比值约为1.07,此相结构可能是一个亚稳态。晶格结构的变化引起电子的重新分布,导致不同磁结构和局域原子磁矩。

平面波展开法计算FCC反相密堆积结构光子晶体的完全禁带

本文的目的是研究FCC反相密堆积结构光子晶体在改变其结构的情况下完全禁带的变化。通过事先设定晶格常数a和组成密堆积结构的空气球的半径R,利用平面波展开法计算得到当背景材料的相对介电常数分别为rε=3.6和rε=11.9时两种不同的完全禁带。在此基础之上,又对晶体结构做了一些改动,保持a和R不变,在相邻球体的空隙中再嵌入4个半径r=0.2R的空气小球,结果发现当rε=3.6时完全禁带消失了,而rε=11.9时则产生了新的完全禁带。

FCC金属的织构对力学性能的影响

为了研究FCC金属的织构对材料力学性能的影响,利用织构分析结果和Schmid定律,提出了FCC金属材料轧制时等效滑移系数和Schmid因子的计算方法.利用该方法分别计算了立方织构、黄铜织构和铜织构材料轧制时在法向、轧向和横向的等效滑移系数和Schmid因子的理论值.结果表明,立方织构材料轧制时在法向、轧向和横向的等效滑移系数和Schmid因子都相同,分别是8和0.41;黄铜织构材料轧制时在法向、轧向和横向的等效滑移系数和Schmid因子分别是4和0.41、2和0.27、2和0.82;铜织构材料轧制时在法向、轧向和横向的等效滑移系数和Schmid因子分别是2和0.27、2和0.82、4和0.41.并对FCC金属的变形机理与力学性能的各向异性进行了深入的讨论.

Ni_(38)Co_(25)Cr_(15)Fe_(10)Al_(10)Ti_(1)Nb_(1)非等原子比高熵合金的拉伸性能

为了进一步提高FCC高熵合金的强度,利用真空电弧熔炼法制备了Ni_(38)Co_(25)Cr_(15)Fe_(10)Al_(10)Ti_(1)Nb_(1)非等原子比高熵合金。结果表明:高熵合金的凝固组织由单相FCC结构组成,铸带具有典型枝晶结构且存在元素偏析。高熵合金具有较高的抗再结晶性能,退火温度为1000℃时再结晶分数仅约为45.1%,退火温度为1050℃时发生完全再结晶,此时晶粒尺寸细小均匀,平均晶粒尺寸约为4.25μm。退火Ni_(38)Co_(25)Cr_(15)Fe_(10)Al_(10)Ti_(1)Nb_(1)高熵合金具有优异的拉伸性能。经过1000℃退火后合金抗拉强度可达1640 MPa,伸长率约为20%,经过1050℃退火后合金抗拉强度和伸长率分别约为1580 MPa和28%。

单相fcc金属晶内裂纹萌生与扩展的TEM原位分析

用TEM拉伸方法，对具有fcc结构的304L钢、进行了晶内裂纹萌生与裂纹连续扩展的原位观察．结果表明：晶内开裂时首先形成无位错区．裂纹在无位错区中形成．裂尖扩展和裂尖前晶面变形行为由原位观察和原位选区衍射的结果进行分析．裂纹沿｛100｝晶面扩展时．裂尖前｛100｝晶面发生倾转，｛111｝晶面局部弹性弯曲，裂尖钝化；｛100｝倾转增大以致开裂，钝化裂尖扩展，｛111｝局部弯曲有所恢复．

机械合金化Fe_(100-x)Cu_x体系的结构

利用XAFS和XRD方法分别研究了机械合金化 80h制备的Fe10 0 -xCux系统的晶体结构及Fe和Cu原子的局域配位环境 .结果表明 ,当x>4 0时 ,样品中Fe原子的bcc结构消失 ,Cu原子的近邻结构基本不变 ,fcc晶格参数随x的增加而减小 ;当x <30时 ,Cu原子的fcc结构消失 ,Fe原子的近邻结构基本不变 ,bcc晶格参数随Cu原子的比例减小而增大 ;而x=30左右时 ,fcc和bcc结构共存 .研究结果还表明 ,Fe原子和Cu原子的比例不是相差很大时 ,Fe原子和Cu原子的近邻配位无序度会在很大的范围内变化 ,说明Fe -Cu二元体系不可能形成均匀的过饱和固溶体 ,存在Cu富集区和Fe富集区 。

金属氢的基态结构及超导电性(英文)

利用具有单参量的赝势理论方法给出了金属氢三种可能结构 (BCC ,FCC和HCP)的基态能量表达式 .详细计算表明冷金属氢可能属于FCC结构 ,晶格常数a=2 .2 632 4 (在零压下 ) .另外 ,根据强耦合超导电性理论 ,金属氢 (FCC结构 )的电 -声耦合常数λ =2∫dωωα2 (ω)F(ω) =1 .80 6,临界温度Tc =1 79.1 2 6K .

Ti_(x)(Fe_(15)Co_(35)Ni_(35)Cr_(15))_(100-x)高熵合金的微结构与力学性能

高熵合金以其优异的力学和物化性能,被誉为下一代重点发展的合金材料。文中通过真空电弧炉熔制合金,利用OM、XRD、SEM、EDS、显微硬度计和万能试验机等分析测试,研究分析了Ti_(x)(Fe_(15)Co_(35)Ni_(35)Cr_(15))_(100-x)(x=0,2,4,6,8,10,12,14)多主元合金的微观结构和力学性能。结果表明:在宽泛的钛含量范围内,合金的基体相始终保持单一的FCC结构,凝固形态以树枝晶为特征。随着Ti含量增加,晶间η相析出数量增多,合金的相组成由单相FCC固溶体向FCC固溶体加少量晶间η-(Ni,Co)_(3)Ti的复相结构过渡,固溶体形态则由细小的等轴晶向粗大的树枝晶转变,相应地合金的显微硬度和屈服强度趋于升高,而塑韧性下降。合金性能值域较宽,显微硬度为HV197~510,屈服强度为171~1065 MPa。其中Ti_(10)Ni_(32)Co_(32)Fe_(13)Cr_(13)高熵合金的塑性应变大于50%,显微硬度达HV483,屈强服度达到870 MPa,是综合性能优异的高强度高熵合金材料。

金属氢的基态及超导电性

给出金属氢 3种可能结构 (bcc ,fcc和hcp)的基态能量表达式及力、热物性 ,并讨论金属氢 (fcc结构 )的BCS弱耦合与Eliasherg强耦合超导电性 .计算结果表明 ,根据能量最低原理 ,金属氢基态的fcc结构处于能量上更有利的位置 ,其晶格常数a =0 2 2 632 4nm ,强耦合电 声耦合常数λ =1 80 6,临界温度Tc=1 79 1 2 6K .

卤化碱晶体的快速分析方法

通过对KCl、KBr、NaCl的粉末X-射线衍射实验,指出它们的衍射规律,在理论上用几何结构因子的表达式解释了所得的衍射规律,在实验中所观察到的晶体颜色的变化用晶体缺陷做了初步的解释。

基于原子晶体构型的高压固氩中的多体相互作用

X射线衍射实验显示固氩是面心立方(fcc)晶格结构,目前对晶体氩的研究只限于两体,三体以及四体相互作用势.本文利用多体展开方法和超分子单、双(三)重激发耦合簇理论(CCSD(T))对固氩fcc晶格结构的三体和四体的几何构型、几何参数、不同体积下所有三体和四体构型的势能以及各构型所占比例等几个方面进行了准确的量子化学计算.结果表明:所有三体构型中对总的三体势能贡献最大的是构型1、构型6、构型12和构型23;三体势及其交换部分和色散部分的计算结果与现有解析经验势在长程部分符合得非常好,但在短程部分有较小差异.所有的四体构形中对总的四体势能贡献最大的是构型1,构型2,构型4,构型5,构型7和构型8;四体势及其交换势部分和色散部分的计算结果尚无解析经验势可比较.利用这些特殊构型的相关数据并结合其它构型,可拟合出更准确的三体经验势函数及其参数,也为拟合四体经验势函数及其参数提供了重要的参考价值.

垂直沉积法制备二氧化硅胶体晶体及其表征

利用垂直沉积法将单分散的二氧化硅胶体微球自组装生长为胶体晶体 ,并用扫描电子显微镜和紫外可见光分光光度计对其显微形貌和光学特性进行了表征 .结果表明二氧化硅微球有序堆积 ,自组装成胶体晶体 ,其结构为FCC密排结构 ,表面为FCC密排结构的 ( 1 1 1 )面 ;反射光谱还表明 ,所制备的胶体晶体的光子带隙位于可见光波段 .与重力沉淀等其他自组装方法相比 。

Ni-Al-Ti-Cr-Co-Mo-Nb-Ta-W 多元高温合金中Al、Ti、Nb、Ta扩散系数实验测定

通过扩散多元节方法研究了1180℃下Al、Ti、Nb、Ta在多元镍基高温合金中的扩散行为。扩散偶微区成分分析由能谱仪实现。采用Den Broder方法及外推法,计算了在1180℃下Al、Ti、Nb、Ta在Ni-Al-Ti-Cr-Co-Mo-Nb-Ta-W体系中的扩散系数。实验结果显示Al、Ti、Nb的扩散系数在10-14~10-13m2/s范围内,Ta的扩散系数在10-14m2/s左右,且Al、Ti的扩散系数随着浓度增加升高,Nb、Ta的扩散系数随着浓度的增加减小。

Fe-30Mn-5Si-1Al形状记忆合金的原子力显微镜组织观察

自从日本开发了价廉且加工性好的Fe—Mn—Si系形状记忆合金以来，在考察其各种应用领域应用情况的同时，又开发了适合实用化的合金组成。相关的研究报告中，最具有代表性的合金组成是Fe-30Mn-6Si，其形状记忆效果是起因于fcc结构的γ奥氏体母相应力诱发了hcp结构的ε马氏体相，在加热时发生了逆相变。另外，Fe-30Mn-6Si合金中用Al置换部分Si的Fe-3Mn-3Si-3Al合金，具有缘于双晶变形的高延性，即显示了双晶诱发塑性的效应，该合金的强度与延伸率的积Rm-A值超过50000MPa％，作为强度、延性匹配优良的结构用钢而倍受关注。

Phase structure of ZK60-1Er magnesium alloy compressed at 450℃

The phase structure of ZK60-1Er magnesium alloy thermally compressed at the temperature of 450℃ and the strain rate of 1×10 -4 s -1 was determined by transmission electron microscopy(TEM)and high-resolution electron microscopy(HREM).The results show that this magnesium alloy contains many new W phases(Mg3Zn3Er2,FCC structure)in the matrix.Those new W phases have two morphologies,either irregularly rectangular or rod morphology·Lattice constants of the two new W phases are slightly higher than those of W Phase(Mg3Zn3Y2)containing rare earth element of yttrium.