喷涂距离及氧燃充枪比对爆炸喷涂Cr_(3)C_(2)-25NiCr涂层性能的影响

采用爆炸喷涂技术制备了Cr_(3)C_(2)-25NiCr涂层,采用SEM测试、显微硬度测试、沉积效率测试、弯曲性能表征等手段研究了喷涂距离及氧燃充枪比对Cr_(3)C_(2)-25NiCr涂层性能的影响。结果表明,当喷涂距离为250 mm、氧燃充枪比为45%时,Cr_(3)C_(2)相熔融较为充分,制备的涂层性能最优,孔隙率仅为0.52%,显微硬度达878.6 HV 0.3。涂层沉积效率随喷涂距离增大而降低,随氧燃充枪比增大而上升。喷涂距离及氧燃充枪比对涂层弯曲性能无显著影响。

电荷调控下Ti_(3)C_(2)O_(2)和V_(2)CO_(2)吸附CH_(4)的第一性原理计算

本文采用第一性原理计算首先研究了Ti_(3)C_(2)O_(2)和V_(2)CO_(2)与CH_(4)气体分子之间的相互作用,发现Ti_(3)C_(2)O_(2)和V_(2)CO_(2)对CH_(4)的吸附较弱属于物理吸附,不适宜用作探测CH_(4).在此基础上研究了电荷调控下CH_(4)气体分子与Ti_(3)C_(2)O_(2)和V_(2)CO_(2)之间的相互作用.结果表明:随着体系电荷态的增加,Ti_(3)C_(2)O_(2)和V_(2)CO_(2)对CH_(4)气体分子的吸附作用逐渐增加变为化学吸附.当体系电荷态大于或等于-2时,CH_(4)气体分子在Ti_(3)C_(2)O_(2)和V_(2)CO_(2)表面可以被有效捕获.撤去电荷后,Ti_(3)C_(2)O_(2)、V_(2)CO_(2)与CH_(4)气体分子之间的吸附恢复至物理吸附,CH_(4)气体分子易脱附.因此,通过调控Ti_(3)C_(2)O_(2)和V_(2)CO_(2)的电荷态,可以简单地实现CH_(4)的捕获与释放. Ti_(3)C_(2)O_(2)和V_(2)CO_(2)有望成为CH_(4)探测或捕获材料.

表面端基卤化Ti_(3)C_(2) MXene应用于锂离子电池高容量电极材料的研究

Mxenes以其优异的比表面积、高导电率和组分可调性而受到广泛研究,并用作高效锂离子电池的电极材料。然而,其有限的存储容量以及锂离子扩散引起的剧烈晶格膨胀限制了MXenes作为电极材料的应用。本研究设计了具有代表性的MXene材料卤化(氟化、氯化或溴化)-Ti_(3)C_(2)。采用基于密度泛函理论的范德瓦耳斯修正的第一性原理计算方法研究了表面端基(T=F^(-)、Cl^(-)和Br^(-))修饰对锂离子电池中Ti_(3)C_(2)负极的原子结构、电学性质、力学性质以及电化学性能的影响。研究表明,Ti_(3)C_(2)T_(2)单层具有良好的结构稳定性、力学性质和导电性质。相比Ti_(3)C_(2)F_(2)和Ti_(3)C_(2)Br_(2),Ti_(3)C_(2)Cl_(2)单层具有较大的弹性模量(沿二维薄膜两个方向的弹性模量分别为321.70和329.43 N/m)、较低的锂离子扩散势垒(0.275 eV)、开路电压(0.54 V)和较大的理论存储容量(化学计量比为Ti_(3)C_(2)Cl_(2)Li_(6)时达674.21 mA·h/g),这表明Ti_(3)C_(2)Cl_(2)单层作为锂电池电极具有良好的安全稳定性和充放电速率。此外,端基氯化扩大了层间距,进而提高了Ti_(3)C_(2)Cl_(2)中锂离子的可穿透性和快速充放电速率。本研究表明,表面氯化的Ti_(3)C_(2)纳米薄膜是一种很有前途的锂电池负极材料,为其它的MXenes基电极材料设计与开发提供了重要的设计思路。

压力下Th_(2)B_(2)C_(3)力学和热力学性质的第一性原理研究

研究压力下三元钍基硼碳化合物Th_(2)B_(2)C_(3)的力学和热力学性质。采用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法。计算了其晶体结构随着压力的变化关系,拟合了Th_(2)B_(2)C_(3)的能量-体积和压力-体积的物态方程,给出了不同压力下弹性常数和弹性模量的变化规律,澄清了高温高压环境下Th_(2)B_(2)C_(3)的热力学参量随着温度和压力的变化关系。计算结果符合Grüneisen理论模型。

一种顾及主方向的点云配准施工检测方法

面向建筑物施工的全局偏差检测需求,提出一种顾及主方向的PCA-ICP点云配准施工检测方法。首先将BIM设计模型数据转换为BIM点云数据;然后运用顾及主方向的PCA(主成分分析)粗配准结合ICP(迭代最近点)精配准,即顾及主方向的PCA-ICP配准方法,在无控制点条件下实现三维激光点云与BIM点云配准,并计算配准均方误差E;最后利用M_(3)C_(2)算法和均方误差E计算出三维激光点云与BIM点云之间的偏差值和偏差值误差范围,最终统计得到施工偏差结果。以某体育场馆钢结构为例,实验结果表明,该方法较常规偏差检测方法可以得到建筑物实际施工的全局偏差。实验结果可为建筑物施工提供参考。

B_2H_6分子的几何构型

采用Gaussian98程序中B3P86,BP86,B3LYP,BLYP,UHF,HF及LSDA等方法,对B2H6分子可能的D3d,D3h,D2d和D2h平面型状态及立体型状态的几何构型五种情况的1重态及3重态进行了优化,得到该分子基态为1重态,它的电子状态是1Ag,B2H6的几何构型仍然是传统的对称性为乙烯式的D2h结构,其构型如图9所示,其能量最低,是-53.5865H.a.u..两个硼原子与四个H原子所在平面垂直于两个硼原子及另外二个H原子所在平面,二个硼原子之间的距离是R12=0.17542nm,B原子及H原子之间的距离是R17=0.13149nm,R13=0.11884nm,它们之间的夹角分别是,∠314=∠526=121.93°,∠817=∠827=96.3°,B2H6中硼原子采用不等性的sp3轨道和另一硼原子的不等性的sp3轨道及氢原子的1s轨道交互重叠生成桥式三中心双电子键.三中心双电子键比双中心双电子键更为稳定,计算结果也证实了这一点.

回火温度对COST-FB2转子钢析出相与力学性能的影响

为了调整COST-FB2转子钢的强韧性,采用OM、SEM和TEM等手段研究了回火温度对COST-FB2转子钢的析出相类型与力学性能的影响。结果表明,随着回火温度由350℃升高到750℃,试验钢的强度、硬度不断下降,塑性和冲击功上升;试验钢350℃和570℃回火后的高强低韧性可通过再次在700℃回火改善。淬火后COST-FB2转子钢中的残余奥氏体,可通过在570℃回火消除;在350℃和570℃回火后马氏体板条内部有大量针状的M_(3)C,700℃回火后的显微组织中M_(3)C消失,M_(23)C_(6)在原奥氏体晶界和马氏体板条界上析出,750℃回火后晶界上的M_(23)C_(6)有聚集粗化的现象,部分马氏体板条存在回复现象。