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镧基储氢材料氢化物LaNi5Hx的第一性原理

张传瑜 , 高涛 , 齐新华 , , 张云光 , 朱正和 ,

中国有色金属学报

从密度泛函理论为基础的第一性原理出发,运用全势能线性缀加平面方法,对LaNi5Hx(x=3,4,5)进行了建模研究,经过优化得到稳定的晶体结构,从理论上验证其存在性,并计算给出了它们的电子密度以及状态密度图. 结果表明:在几种模型中,H原子最终稳定地排布在基平面(12n位)和中间面(6m位)上,并且趋向晶胞的同一侧;随着H原子的增多,晶胞参数a值(0.5273~0.5310nm)增大相对较小,而c值(0.4075~0.4165nm)有较大的增加,与实验结果一致;并且La与Ni的相互作用进一步减弱.

关键词: LaNi5Hx , 镧基储氢材料 , 第一性原理 , 全势能线性缀加平面方法

α-LaNi5H0.5与β-LaNi5H3的全电子计算

齐新华 , 高涛 ,

金属学报

在全电子水平上,基于广义梯度近似密度泛函和全势线性缀加平面方法,计算出了LaNi5储氢合金固溶相α-LaNi5H0.5与中间相β-LaNi5H3的晶体结构、态密度和电荷密度等特征. 在α相区域中,通过对5种不同间隙位置的能量计算得到12n位最稳定;点阵常数a随着H原子增多而增大,而c基本为一常数. 在α→β相区域中,a值随着H原子的增多进一步增大,而c值增大相对较小. 计算值与实验结果一致.

关键词: La-Ni-H

铝合金化对LaNi5-xAlx电子结构的影响

高涛 , 齐新华 ,

中国有色金属学报

在全电子水平上,基于广义梯度近似密度泛函和全势能线性缀加平面方法,计算了不同Al含量LaNi5-xAlx(x=0,0.5,1.0)的晶体结构、能带结构、状态密度等特征.对LaNi5的计算表明:GGA Perdew96的计算结果可信,自旋极化对优化结构和能量的影响不明显;对LaNi4Al的研究表明Al原子最可能取代3g位的Ni原子;对LaNi4 5Al0.5的优化结构与实验结果一致.随着Al含量的升高,晶胞能量、费米面能量升高,如从LaNi5,LaN45Al05到LaNi4Al,费米面能量从-10.591、-10.134 eV升高到-9.441 eV,而Ef上的态密度和材料对应的低温比热容则急剧下降,态密度从11.81、8.86急剧降低到1.61 eV/f.u..并计算给出了LaNi4.5Al0.5的能带结构、状态密度图.

关键词: LaNi4Al , LaNi4.5Al0.5 , 全势能线性缀加平面法(FLAPW)

Pd-Ni基高温钎料对Si3N4陶瓷的润湿与界面连接

, 熊华平 , 毛唯 , 程耀永 , 叶雷 , 吴欣 , 李晓红

航空材料学报 doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2006.05.010

采用座滴法研究了三种钎料Pd-Ni、PdNi-(5~14)Cr(wt%, 下同)和PdNi-(15~26)Cr在Si3N4陶瓷上的润湿情况.结果表明,在1250℃/30min的真空加热条件下,随着Cr元素的加入钎料润湿性逐渐改善.Pd-Ni钎料中未加入Cr的情况下,反应层中主要是Pd参与反应,生成相应的Pd-Si等相,Ni也参与反应生成Ni-Si等相;当钎料中加入活性元素Cr以后,反应层中主要为Cr参与反应,同时生成相应的Cr-N和Cr-Si等相,另外反应层中也有一部分Ni参与反应.在PdNi-(5~14)Cr/ Si3N4的界面反应层中出现了薄的黑色Cr-N层,对于Cr含量更高的PdNi-(15~26)Cr钎料,在靠近Si3N4的界面即形成Cr-N反应层.

关键词: Si3N4 , 反应层 , 润湿性 , 钎料

Ti-Zr-Cu-Ni-Co系新钎料的成分设计及TC4合金钎焊接头的力学性能

, 毛唯 , 谢永慧 , 熊华平 , 程耀永 , 郭万林 , 李晓红

航空材料学报 doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2006.01.014

新设计了Ti-Zr-Cu-Ni-Co系钛基钎料,相对于B∏P16钎料,其Zr含量有所提高,而Cu,Ni,Co三种合金元素的总含量低于B∏P16钎料中Cu,Ni的总量.在960℃/10min的真空加热条件下,进行了两种钎料对TC4合金的熔化实验和连接实验.通过SEM和XEDS分析了接头组织和微区成分.钎焊接头力学性能试验结果表明,使用新钎料对应接头冲击韧性值为31.55J/cm3,比B∏P16钎料提高了56%,同时接头的剪切强度提高约20%.

关键词: TC4合金 , 钎焊 , 冲击韧性 , 剪切强度

碳化硅基材料抗氧化涂层的研究进展

张伟儒 , 孙峰 , 田庭燕 , 武七德 , , 吉晓莉 ,

硅酸盐通报 doi:10.3969/j.issn.1001-1625.2007.04.032

碳化硅基材料具有优良的高温性能,但作为非氧化物陶瓷,碳化硅材料的高温氧化造成的性能衰减限制了其进一步的广泛应用.本文通过分析碳化硅的氧化机理,对比和总结了碳化硅抗氧化涂层的制备方法和涂层体系,并结合实际工作对碳化硅抗氧化涂层的研究提出了具体的见解.

关键词: 碳化硅 , 抗氧化 , 涂层 , 非氧化物陶瓷

几种高温钎料对C/C复合材料的润湿性研究

, 熊华平 , 毛唯 , 李晓红

材料工程 doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2008.01.007

采用座滴法测试了10种钎料对C/C母材的润湿性.实验结果表明:随着活性元素Ti,Cr,V含量的提高,钎料润湿性逐渐改善.在Co-Ti和Ni-Ti钎料体系中,Ti元素的存在形式对钎料润湿性影响很大,Ti以固溶体形式存在,易于向C/C母材偏聚发生反应,从而提高润湿性,且润湿界面附近的Ti和C主要以TiC形式存在.采用PdNi-Cr-V-Si-B钎料的润湿界面中,活性元素Cr和V存在于扩散反应层中,推断Cr主要以Cr23C6形式存在,而V以V2C形式存在.当Cr和V同时加入钎料中,Cr向界面反应层扩散的倾向更明显.

关键词: 高温钎料 , C/C复合材料 , 钎焊 , 润湿性

采用Ag-Cu-Ti钎料真空钎焊SiO2f/SiO2复合陶瓷与C/C复合材料

吴世彪 , 熊华平 , , 程耀永

材料工程 doi:10.11868/j.issn.1001-4381.2014.10.004

分别在880℃/10min和880℃/60min规范下,采用Ag Cu Ti活性钎料实现了SiO2f/SiO2复合陶瓷与C/C复合材料的真空钎焊连接,通过电子探针(EPMA)、能谱仪(XEDS)和X射线衍射仪(XRD)分析了接头微观组织,室温下测试了接头的抗剪强度.结果表明:两种规范下所得接头界面结合良好,接头中靠近两侧母材均形成了一层扩散反应层,钎缝基体主要由均匀的共晶组织组成.880℃/10min规范下钎焊接头界面产物依次为:SiO2f/SiO2 →Ti4 O7 →Ti5 Si4+ Cu(s,s)+Ag Cu共晶合金→TiC→C/C;对于880℃/60min规范下的接头,界面组织结构与保温10min的接头基本类似,但是不存在Cu(s,s),并且接头反应层明显增厚.880℃/60min条件下所得钎焊接头剪切强度平均值为16.6MPa.

关键词: SiO2f/SiO2复合陶瓷 , C/C复合材料 , Ag-Cu-Ti , 界面反应层 , 抗剪强度

采用Ti-Zr-Cu-Ni-Co钎料钎焊SiC纤维增强钛基复合材料的接头组织与性能

, 熊华平 , 毛唯 , 程耀永 , 郭万林

航空材料学报 doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2009.03.004

针对SiCf/β21S钛基复合材料,采用Ti-Zr-Cu-Ni-Co系新钎料,进行了钎焊实验和接头力学性能测试.实验结果表明:960℃/10min规范下的钎缝组织形貌单一,钎焊接头剪切强度平均值为157.8MPa;960℃/10min/5MPa规范下的钎缝主要由层片状组织组成,接头剪切强度平均值达到291.2MPa,较前者提高了85%左右,该接头经过900℃/2h热处理后组织变化不大.钎缝中的缺陷以及Ti和Zr与Cu,Ni和Co三种合金元素形成的脆性化合物相在接头中所占比例对接头性能影响很大.

关键词: SiCf/β21S , 钎焊 , 接头

温和条件下钒催化氧化胺、醇和胺直接合成亚胺

王连月 , , 任兰会 , 张恒耘 , 吕迎 , 高爽

催化学报 doi:10.1016/S1872-2067(14)60196-0

开发了钒催化氧化胺、醇和胺直接合成亚胺催化体系,无须额外的添加剂或促进剂,空气作为环境友好的氧源,温和条件下,能高收率地得到各种对称和非对称亚胺,并且催化剂非常容易制备和使用。该催化体系对含杂原子亚胺的合成也非常有效。

关键词: 亚胺 , , , 需氧氧化 ,

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