ZrC1-xNx固溶体的价电子结构与性能

为了预测ZrC1-xNx固溶体的性能,根据固体与分子经验电子理论(EET),对该固溶体相进行了价电子结构分析;采用键距差(BLD)方法,计算了固溶体相中的最强键共价电子数、共价键电子数百分比、最强键键能、熔点等,并分别与ZrC、ZrN基体的价电子结构进行比较。结果表明,ZrC与ZrN相互溶入后,非金属原子的杂阶没有变化,但ZrC1-xNx固溶体中Zr原子的杂阶、最强键上共价电子数、共价键电子数百分比、最强键键能以及熔点均随x值变化而变化。随着x值的增加,Zr原子的杂阶从B11上升到B13,最强键上共价键数、最强键键能、熔点逐渐下降,而共价键数百分比逐渐上升,表明固溶体硬度、韧性、结合能、熔点、导电性能逐渐减小,而强度却逐渐增加。

HfC_(1-x)N_x固溶体的价电子结构与性能

为了预测HfC1-xNx固溶体的性能,根据固体与分子经验电子理论(EET),对这类固溶体相进行了价电子结构分析,并分别与HfC,HfN基体进行比较。结果表明,HfC与HfN相互溶入后,非金属原子的杂阶保持不变,而Hf原子的杂阶从B11逐渐上升到B16;随着x值的增加,最强键上共价电子数、最强键键能、熔点都是逐渐下降,而共价电子总数百分比逐渐上升,表明固溶体的硬度、韧性、结合能、熔点逐渐减小,而强度却增加。

Ti(C_(1-x)N_x)粉末制备工艺研究

研究了碳热还原反应制备Ti(C1-xNx)时,原料成分C/Ti配比、反应温度、保温时间、氮气流量等因素对x值的影响。根据金属陶瓷产品的性能要求,通过准确控制这些因素,可制备出成分优良的不同Ti(C1-xNx)陶瓷粉末。制备了三种C﹑N成分含量的Ti(C1-xNx)粉末,并分别通过XRD衍射和SEM电镜扫描研究了它们的组织结构与形貌特征,找出了x值对Ti(C1-xNx)粉末晶格常数的影响规律,随着Ti(C1-xNx)中固溶N的含量的增多,其晶格常数逐渐变小。