郑采星
,
刘让苏
,
董科军
,
彭平
,
刘海蓉
,
徐仲榆
,
谢泉
稀有金属材料与工程
首次对于由50 000个Al原子组成的液态金属系统在由急冷形成非晶态结构的过程中所出现的微观结构组态的变化进行了分子动力学模拟研究,探讨各种有关键型、原子团结构组态的转变机制,得到一幅十分清晰的关于金属原子成团及其演变的图景。同时也对模拟计算结果的微观机理给出了相应的讨论,这对于深入理解非晶态结构的形成机制及其微观过程,将有重要的启示作用。
关键词:
液态金属微结构转变机制计算机模拟
彭平
,
陈律
,
周惦武
,
田泽安
,
韩绍昌
,
金涛
,
胡壮麒
金属学报
采用第一原理赝势平面波方法研究了Re与Ru合金化前后g-Ni/g¢-Ni3Al相界的电子与能态结构。断裂功计算结果显示：Re置换g-Ni相区中的Ni或Ru置换g¢-Ni3Al 相区中的Al，Re或Ru合金化均可提高Ni/Ni3Al相界的断裂强度；而Re与Ru在相界区的复合合金化，则只有当Re与Ru分别占据共格 (002)g/g¢原子层邻近 (001)g原子层上的Ni原子位与(001)g¢原子层上的Al原子位时, g-Ni/g¢-Ni3Al相界的断裂强度才可进一步提高，若其中的Ru置换g¢-Ni3Al相区内层Al， 这时复合合金化Ni/Ni3Al相界的断裂强度不仅没有提高，反而比合金化前纯Ni/Ni3Al相界的断裂强度低。电子态密度与电子密度分布图的分析表明：Re与Ru合金化对g-Ni/g¢-Ni3Al相界断裂强度的影响可归因于Re和Ru与其最近邻Ni原子间强烈的电子相互作用引起的相界区域层间原子成键相互作用的改变。
关键词:
g-Ni/g¢
,
-Ni3Al interface
,
alloying effect
,
first-principle calculation
董科军
,
刘让苏
,
李基永
,
郑采星
,
彭平
,
刘海蓉
,
卢小勇
稀有金属材料与工程
采用分子动力学方法,对含有400 000个Al原子的液态金属大系统在快凝过程中纳米级团簇结构的形成特性进行了模拟研究,并采用原子团类型指数法(CTIM)来描述各种类型的团簇结构组态.结果显示:二十面体原子团(12 0 120)及其组合在微观结构转变中起着最重要的作用;纳米级大团簇(150个原子)是由一些中等原子团结合而成,等原子团由小原子团组成;这种结构与由其它方法获得的纳米级大团簇的结构完全不同,后者是以某一个原子为中心按八面体结构堆积起来的多壳层晶体结构.这些结果正好可以用来解释用不同方法所形成的Al的团簇结构组态之间的本质区别.
关键词:
液态金属
,
快凝过程
,
纳米团簇结构
,
计算机模拟
彭平
,
陈律
,
周惦武
,
田泽安
,
韩绍昌
,
金涛
,
胡壮麒
金属学报
doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2007.02.005
采用第一原理赝势平面波方法研究了Re与Ru合金化前γ-Ni/γ'-Ni3Al相界的电子与能态结构.断裂功计算结果显示:Re置换γ-Ni相区中的Ni或Ru置换γ'-Ni3Al相区中的Al,均可提高Ni/Ni3Al相界的断裂强度;Re与Ru在相界区复合合金化时,当Re与Ru分别占据共格(002)γ/γ'原子层邻近(001)γ原子层上的Ni原子位与(001)γ'原子层上的Al原子位时,γ-Ni/γ'-Ni3Al相界的断裂强度可进一步提高,若其中的Ru置换γ'-Ni3Al相区内层Al,刚复合合金化Ni/Ni3Al相界的断裂强度不仅没有提高,反而比Ru单独合金化时Ni/Ni3Al相界的断裂强度还低.电子态密度与电子密度分布图的分析表明:Re与Ru合金化对γ-Ni/γ'-Ni3Al相界断裂强度的影响可归因于Re和Ru与其最近邻Ni原子间强烈的电子相互作用引起的相界区域层间原子成键相互作用的改变.
关键词:
γ-Ni/γ'-Ni3Al相界
,
合金化效应
,
第一原理计算
,
电子结构
莫云飞
,
刘让苏
,
梁永超
,
郑乃超
,
周丽丽
,
田泽安
,
彭平
金属学报
doi:10.3724/SP.J.1037.2012.00064
采用分子动力学方法对液态ZnxAl100-x (x=25,50,75)合金的快速凝固过程进行了模拟,并通过键型指数与原子团类型指数表征和分析了凝固过程中熔体微观结构的演变特性.结果表明,在冷速1×1012 K/s下,3种成分的Zn-A1合金都形成了以1551键对和二十面体(12012000)基本原子团为主体的非晶结构,并且在玻璃转变温度Tg附近熔体中1551键对和二十面体基本原子团的数目最多；随Zn含量增加,合金玻璃转变温度Tg、非晶形成能力和化学短程序参数降低.对应不同成分的合金,Zn和Al呈现不同程度的偏聚与团簇化趋势.
关键词:
液态Zn-Al合金
,
快速凝固
,
分子动力学模拟
,
团簇结构
张健
,
汤旺
,
毛聪
,
唐昆
,
余小峰
,
龙春光
,
彭平
中国有色金属学报
采用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法,从理论上系统研究不同Al固溶浓度x(x=0～1)下面心立方(FCC)结构Cr1-xAlxN硬质刀具涂层的微观几何构型、相结构稳定性及其热分解机制,并从电子结构角度对其稳定性起源进行分析.结果表明:随着Al固溶浓度增大,FCC-Cr1-xAlxN晶胞逐渐收缩,而其晶格畸变程度却先增大后减小,且当Al浓度x为0.5～0.75时,FCC-Cr1-xAlxN晶格畸变较为严重,为析出密排六方(HCP)结构的AlN化合物提供源动力;随着Al固溶浓度增大,FCC-Cr1-xAlxN相结构稳定性逐渐降低,且其极易按FCC-Cr1-xAlxN→(FCC-CrN)+(HCP-AlN)→(HCP-Cr2N)+N2+(HCP-AlN)的路径进行分解,计算结果与实验保持一致;Al固溶致使FCC-Crl xAlxN相结构稳定性降低的内在原因在于Crl-xAlxN晶胞中Cr—N共价键作用随Al固溶度的增大而逐渐减弱.
关键词:
CrAlN
,
硬质刀具涂层
,
相结构稳定性
,
热分解机制
,
第一性原理计算
黄小忠
,
冯春祥
,
李效东
,
彭平
,
宋永才
新型炭材料
doi:10.3969/j.issn.1007-8827.1999.04.014
用SOL-GEL技术在炭纤维表面涂敷BaFe12O19型铁氧体,制得具有磁性涂层的连续的炭纤维.利用红外光谱鉴别了铁氧体的形成,并检测了磁性炭纤维的力学性能和磁学性能参数.检测数据表明,该纤维是一种兼具高力学性能和磁性能的优良纤维.
关键词:
铁氧体磁性纤维
,
溶胶
,
凝胶
,
陶瓷纤维涂层
张健
,
黄雅妮
,
龙春光
,
邵毅敏
,
彭平
,
周惦武
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2011.05.002
采用基于密度泛函理论的第一性原理赝势平面波方法.考察了Mg空位缺陷对MgH<,2>体系解氢性能的影响及微观机理.结果表明:Mg空位缺陷的出现使MgH<,2>晶胞发生收缩,晶格产生畸变,且极大地降低了体系的结构稳定性,显著提高了体系的解氢动力学;电子结构分析表明:Mg空位缺陷改善MgH<,2>体系解氢性能的微观机理在于体系在费米能级以下成键电子数的减少以及费米能级附近能隙的变窄.
关键词:
MgH2
,
空位缺陷
,
赝势平面波
,
解氢性能
,
电子结构
陈律
,
彭平
,
李贵发
,
刘金水
,
韩绍昌
稀有金属材料与工程
采用第一原理赝势平面波方法,计算了B2-RuAl金属间化合物的基本物性及其点缺陷结构的几何、能态与电子结构,通过对不同点缺陷结构形成热与形成能的计算与比较,分析和预测了RuAl金属间化合物中点缺陷结构的种类与存在形式.结果表明:RuAl金属间化合物的点缺陷主要是Ru空位和Al反位,在富Ru合金中主要为Ru反位,在富Al合金中则主要是Al反位.这些点缺陷主要以Ru-Ru双空位和Al-Al双反位的组态结构形式出现,并且双空位以Ru-Ru为第一近邻时其点缺陷结构最稳定,而双反位则是以Al-Al为第三近邻时稳定性最高.进一步通过对NiAl和RuAl不同点缺陷结构Cauchy压力的比较,发现点缺陷对RuAl塑性的降低程度比NiAl低,因而含有点缺陷的实际合金的室温塑性RuAl比NiAl好.
关键词:
RuAl合金
,
点缺陷
,
第一原理
,
赝势平面波方法
,
塑性
