王海丰
,
曹杨
,
刘峰
,
陈正
稀有金属
doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2006.z2.011
考虑界面非平衡、弯曲界面对驱动力的影响,并且摒弃液固相线线性假设,得到了界面移动热力学驱动力;从液固相线非线性条件下的动力学边界条件出发,对稳定性判据进行了修正;在溶质截留模型中,综合考虑弛豫效应和非线性液固相线的影响,对Aziz模型进行了修正;基于相图分析,得到过冷度分配.综合以上分析,在非线性液固相线基础上,得到了新的二元过冷熔体自由枝晶生长模型.将该模型应用到Ni-0.7%B合金中,结果表明无论从定性上还是定量上都与实验结果吻合得很好.
关键词:
枝晶生长
,
弛豫效应
,
过冷
,
模型
毛羽
,
陈建富
,
王海丰
,
胡培君
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(15)60875-0
多相催化对于现代社会来说具有极其重要的意义，催化剂的理性设计/筛选是现代催化化学研究者的一个重要的目标。其中，火山型曲线是一个的重要工具。它指出对于一个催化反应来说，其催化活性针对关键物种吸附能来说呈一条先上升后下降的曲线，要求最佳催化剂对中间体的吸附能不能太高也不能太低。近几十年来，密度泛函理论等第一性原理计算方法的发展让许多催化剂表面反应微观物理量的计算成为了可能，这极大地拓展了火山型曲线的应用范围。 ；然而，对于火山型曲线根源的解释，人们却并非了解得十分清楚；一些基本科学概念的理解很多还是基于经验性的Sabatier原理：吸附太弱不利于吸附、太强不利于脱附。针对该问题的科学解析，本文进行了详细的动力学探究，试图以完全数学解析的方式回答催化反应中火山型曲线的必然存在性、产生根源及在催化活性预测中的内涵。本文采用了两步催化模型以及微动力学来进行速率方程的推导，并考虑BEP关系(基元反应的能垒与其反应焓存在线性关系)的应用，最终将整体反应速率转化为中间体吸附能相关的单值函数。基于对该函数的系列推导和分析，得到如下基本结论：(1)从数学上以一个完全的解析形式证明了催化反应中火山型曲线的存在。(2)通过对比催化反应与与之对应的气相反应，我们证明了：若无催化剂参与反应，则火山型曲线不会产生；由于催化剂表面的参与，随着催化剂吸附能力的增强，其表面会因为吸附作用而被占据毒化，导致反应速率存在一个最大值，即形成火山型曲线。从概念上讲，火山型曲线的根源是由“吸附过程引发表面活性位占据”这一自毒化效应造成的，它的存在可能体现为多相催化的基本属性。(3)数值模拟解析展示了表面反应与气相反应的区别，印证了我们的数学解析结论。同时，通过一定的简化，我们对火山型曲线中各部分的斜率进行了研究。结果发现，对于吸附决速过程，催化反应和气相反应斜率相同，其差别主要出现在脱附决速过程。在此阶段由于吸附能过大，表面被毒化，表面反应速率开始下降；而气相反应的速率依然上升。(4)表面反应速率方程的分解和简化结果表明，最佳催化剂在反应中的空活性位点覆盖度和其BEP关系的斜率存在内在关联关系(θ*opt=1–α)，据此讨论了其在催化剂寻优过程中的意义。尝试解释了(a)合成氨反应中正逆反应所需最佳催化剂不同的现象；(b)合成氨或CO甲烷化反应最佳催化剂为前过渡金属、而CO/NO氧化等为后过渡金属这一典型催化现象的物理图像。最后，针对火山型曲线理论框架在实际催化剂理论筛选寻优中的应用，我们简要综述了本课题组近年来在光解水制氢Pt基助催化剂和染料敏化太阳能电池的对电极材料设计方面的理论进展。
关键词:
火山型曲线
,
多相催化
,
密度泛函理论
,
微观动力学
,
催化剂筛选
,
两步模型
王春龙
,
王海丰
,
钟永生
,
梁胜男
,
魏塞拉加
,
赵志新
黄金
doi:10.11792/hj20160203
新疆青河县顿巴斯套金矿床位于准噶尔成矿区，矿区主要地层为下石炭统姜巴斯套组，地表中性脉岩出露普遍，发育有褐铁矿化、硅化及绢云母化等围岩蚀变，矿区南西有酸性岩体出露。研究区的脉岩、矿脉及矿体大都赋存在NWW向的断裂构造中，目前以L8号矿体为代表的主矿带工程控制程度最高。在系统研究顿巴斯套金矿区地质特征和矿床地质特征的基础上，以主矿带为例，开展了地表地质路线调查、土壤、岩屑地球化学测量及钻孔原生晕数据分析、探槽及钻孔等山地工程所揭露的品位、厚度等矿化信息提取等研究。地球化学测量显示，对成矿具有较强指示性的元素组合为Au-As-Ag-Sb-Hg。原生晕的垂向分带序列及与原生晕有关的w（ As）／w（ Mo）及w（ As+Sb）／w（ Co+Mo）等地球化学参数指示矿体向深部有一定延伸。通过综合研究建立研究区地质-化探综合找矿模型，为今后的找矿提供指导。
关键词:
地质-化探找矿模型
,
顿巴斯套金矿床
,
控矿因素
翟海民
,
王海丰
,
刘峰
中国有色金属学报(英文版)
doi:10.1016/S1003-6326(17)60040-2
利用铜模铸造法获得(Cu0.6Zr0.3Ti0.1)95Nb5块体非晶复合材料试样.该试样中均匀分布富Nb元素的枝晶相.结果表明,相比于非晶基体,枝晶具有更低的硬度值和弹性模量,在加载变形过程中,非晶基体和枝晶界面处产生应力集中,促使非晶基体中剪切带的萌生和分叉增殖,最终获得了约2200 MPa的压缩断裂强度和6.08%断裂应变.与其他Cu基非晶复合材料相比,所制备的(Cu0.6Zr0.3Ti0.1)95Nb5非晶复合材料断裂强度没有明显的降低,证明添加Nb元素是一种非常容易和有效制备实用高强度、高塑性非晶复合材料的方法.
关键词:
块体非晶复合材料
,
Nb添加
,
剪切带
,
组织
,
力学性能
