国家自然科学基金(51071065)
- 作品数：19 被引量：59H指数：6
- 相关作者：彭平周惦武文大东袁江刘金水更多>>
- 相关机构：湖南大学张家界航空工业职业技术学院湖南工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家教育部博士点基金国家重点实验室开放基金更多>>
- 相关领域：金属学及工艺一般工业技术理学更多>>
- 钢/铝异种金属激光焊接Fe/Al界面微合金化的第一性原理研究被引量：9
- 2012年
- 实现Fe/Al界面结合是保证钢/铝异种金属激光焊接质量的关键。采用基于密度泛函理论的第一性原理方法,通过构造Fe/Al界面模型,计算了体系的能量与电子结构,讨论了Co、V、Zn、Sn等元素微合金化在Fe/Al界面处的作用。结果表明:Co、V优先置换界面处的Fe原子,而Zn、Sn优先置换的却是Al原子,Fe/Al界面结合主要是Fe-sd与Al-sp轨道之间杂化以及Fe-Al发生的离子键作用。微合金化使Fe/Al界面的断裂功增加,其增强由大到小的顺序为:Co、V、Zn、Sn。电子态密度、电子占据数以及电子密度的计算结果表明:利于Fe/Al界面结合的主要原因是微合金化导致跨界面Fe-Al之间的成键作用增强。对Co而言,主要是Fe-sd、Al-sp、Co-sd之间存在较强共价键和离子键的复合作用;对V而言,主要是V-dp、Fe-d和Al-p之间的轨道杂化作用;而对Zn和Sn而言,则主要是Fe-Al之间发生的离子键作用。
- 彭艳周惦武徐少华彭平刘金水
- 关键词：第一性原理计算断裂功电子结构
- B掺杂对NiTiNb合金相结构稳定性的模拟研究
- 2014年
- 采用第一原理计算方法,研究了NiTi(B)和NiTi(Nb,B)晶体的形成热焓、结合能、态密度及其电子密度差分。结果表明,在NiTi相基体中,掺杂元素B占4Ti2Ni的形成能力比其在4Ni2Ti中的形成能力更强。对于NiTi(Nb)固溶相,B在相同基体中占据最近邻位比其占据次级邻位更稳定、形成能力更强。态密度和电子密度差分计算表明,B原子与Ti原子、Nb原子形成非常强的共价键,而其与Ni之间成键强度较弱,导致B周围的Ti原子活性降低,从而起到提高Ni/Ti摩尔比,降低NiTiNb合金形状记忆效应的作用。
- 李贵发舒小勇邓丽萍刘俊伟鲁世强彭平
- 关键词：硼掺杂
- β-TiAl-xCr合金的相稳定性与力学性质预测被引量：1
- 2015年
- 采用第一原理赝势平面波方法研究了Cr在B2-TiAl完整与缺陷晶体中的择优占位趋势,并基于虚拟晶体近似（VCA）与Born稳定性判据,计算了Cr合金化（浓度〈22.0%,原子分数,下同）完整与缺陷B2-TiAl晶体的弹性性质和Cr稳定β相的合金化浓度,进而采用Cauchy压力参数（c12-c44）、杨氏模量E、剪切模量G及其与体模量B的比值G/B表征和评判了Cr浓度对β-TiAl-x Cr多晶合金强韧化效果的影响。结果表明：B2-TiAl晶体的点缺陷结构主要为Ti反位,Cr在B2-TiAl完整与缺陷晶体中都优先占据Al原子位。在化学计量比β-Ti50Al50-xCrx合金与富Ti的β-Ti56Al44-xCrx合金中稳定β相的Cr合金化浓度分别为10%～15%和9%～20%。对于化学计量比β-Ti50Al50-xCrx（x=10～15）合金,Cr合金化可显著提高其强度与硬度,且浓度越高强化效果越好,但不存在明显的韧化效果;对于富Ti的β-Ti56Al44-xCrx（x=9～20）合金,合金塑性与韧性随Cr合金化浓度增加而变好,但Cr合金化的强化作用则不明显。
- 阮朗邓永和彭平
- 关键词：第一原理计算
- 稳态Cu-Zr二十面体团簇电子结构的密度泛函研究被引量：1
- 2018年
- 采用第一原理对以Cu为心的低能稳态Cu_nZ_(r13-n)(n=6,7,8,9)二十面体团簇的电子结构进行计算,结果表明:同一化学组分下,以Cu为心的Cu-Zr二十面体团簇中出现的同类原子聚集现象可以增强团簇的稳定性,降低费米能级(EF)上的电子数N(EF),这为低能稳态团簇拥有较小的N(EF)提供了深层次的理论解释.进一步的差分电子密度与Mulliken布居分析得知,Cu-Zr二十面体中共价键与离子键共存,成键态与反键态共存,且团簇在形成时壳层Zr与中心Cu原子是电子的提供者,壳层Cu是电子的获得者.该电荷转移方向是金属玻璃中以Cu为心的Cu-Zr二十面体团簇普遍遵循的规律,不随团簇的化学序参数及化学组分的变化而变化.计算的红外振动谱为实验上准确表征不同二十面体原子团提供了一种新的思路.
- 蒋元祺彭平
- 关键词：密度泛函电子结构
- 双二十面体Ag_n(n=19,23,24,25)团簇低能稳态构型的TS搜索被引量：1
- 2013年
- 采用基于NEB的MEP的LST/QST方法,发展了一种不依赖团簇初始结构而得到其低能稳态构型的过渡态搜索方法,预测和分析了孤立与铰链双二十面体Agn(n=13,19,23,24,25)的低能稳态构型.证实Ag13-Ih的低能稳态构型是一个含有五角双锥碎片的Ag13-C2扁平层状结构,而Ag19-D5h的低能稳态构型则是在13原子二十面体上添加6原子组成Ag19-C1球形结构.并且揭示Ag23-D3h,Ag24-D2h,Ag25-D5d与Agn(n=17～22)团簇一样,其低能稳态构型也含有一个13原子的变形二十面体核心.
- 蒋元祺彭平文大东韩绍昌
- 快凝过程中液态Pd-Si合金团簇结构遗传与演化特性模拟研究
- 非晶态合金因具有特殊的物理、化学和力学等性能而备受关注。但其有限的非晶形成能力(GFA)，制约了这类新型合金材料的广泛应用。因而非晶态合金的GFA一直是非晶材料领域研究的热点和难点。由于非晶态合金在物理学与结晶学上本质上...
- 邓永和
- 关键词：非晶态合金快速凝固
- 二十面体团簇的遗传:一个与快凝Cu_(56)Zr_(44)合金玻璃形成能力有关的动力学参数被引量：9
- 2016年
- 采用分子动力学方法模拟研究了液态Cu_(56)Zr_(44)合金在不同冷速γ与压力P下的快速凝固过程,并通过基于Honeycutt-Andersen键型指数的扩展团簇类型指数法对其微结构演变特性进行了分析.结果表明:快凝玻璃合金的局域原子组态主要是(12 12/1551)规则二十面体、以及(12 8/1551 2/1541 2/1431)与(12 2/14418/1551 2/1661)缺陷二十面体.通过原子轨迹的逆向跟踪分析发现:从过冷液体中遗传下来的二十面体对快凝合金的玻璃形成能力(GFA)具有重要影响,不仅其可遗传分数F_i=N^i_(300 K←T_g/N_(T_(g)))与GFA密切相关,而且其遗传起始温度(T_(onset))与合金约化玻璃转变温度T_(rg)=T_g/T_m也存在很好的对应关系.
- 邓永和文大东彭超韦彦丁赵瑞彭平
- 关键词：快速凝固分子动力学玻璃形成能力
- P合金化浓度对NiAl力学性能影响的第一原理计算被引量：2
- 2013年
- 采用第一原理赝势平面波方法,基于虚拟晶体势函数(VCA)近似,计算分析了P元素合金化浓度(浓度x≤6.25%)的变化对NiAl合金力学性能的影响。通过对弹性模量的计算分析,发现P合金化浓度在0.125%(原子百分比)附近,B2-NiAl晶体的延性最好、硬度最小,在0.188%附近,B2-NiAl晶体产生强烈的固溶强化硬度急剧增大,但延性下降,在1.25%附近及在3.75%～6.25%区间,B2-NiAl晶体的延性有所改善,但在0.5%附近,B2-NiAl晶体的延性最差。
- 刘友成周惦武高丽洁彭平
- 关键词：弹性模量第一原理计算
- 快凝过程中液态Cu_(64)Zr_(36)合金二十面体团簇遗传与演化跟踪被引量：12
- 2013年
- 采用分子动力学方法模拟研究了液态Cu64Zr36合金在冷速50 K/ns下的快速凝固过程,并通过双体分布函数、Honeycutt-Andersen(H-A)键型指数和团簇类型指数对其微结构演变特性进行了分析.液态与快凝玻璃合金的主要原子组态都是二十面体(12 0 12 0)及其变形结构(12 8/1551 2/1541 2/1431),其中比例最高的是Cu芯Cu8Zr5基本原子团,其次是Cu7Zr6和Cu9Zr4团簇;并且由这些二十面体基本原子团铰链形成的中程序,其尺寸分布在液相和固相中分别呈现出13,19,25,···和13,19,23,25,29,37,···的幻数特征.团簇的演化与跟踪分析发现:没有任何团簇能从液态直接遗传到固态合金,遗传的起始温度出现在Tm—Tg过冷液相区.二十面体团簇的遗传主要以完全和直接遗传为主,并且一个明显的增加发生在Tg附近.在玻璃化转变温度Tg以下,(12 0 12 0)二十面体比(12 8/1551 2/15412/1431)变形二十面体具有更高的结构遗传能力,但仅有少部分在遗传过程中能保持化学成分的恒定.通过部分遗传,某些二十面体中程序甚至也能从过冷液体中被遗传到玻璃合金.
- 文大东彭平蒋元祺田泽安刘让苏
- 关键词：快速凝固分子动力学
- 熔体初始温度对液态Mg_7Zn_3合金凝固过程中微观结构非线性影响的模拟研究(英文)被引量：2
- 2013年
- 采用分子动力学方法对不同熔体初始温度对液态Mg-Zn合金凝固过程中微观结构演变的非线性影响进行了模拟研究,并采用多种方法对微观结构的转变机制进行了分析。结果发现:系统在不同熔体初始温度下以同一冷速1×10^(12) K/s凝固时,均形成非晶态结构,其中1551、1541和1431键型或二十面体基本原子团(12 0 12 0)对凝固微结构的转变起决定性作用;不同熔体初始温度对凝固微结构有显著不同影响,但这种影响只有在玻璃化转变温度T_g以下才能充分地展现出来,非常有意义的是,发现其影响程度的大小是与熔体初始温度的高低呈非线性变化关系,且在一定的范围内涨落。然而,系统的平均原子能量的变化却是与熔体初始温度成线性关系的,即熔体的初始温度越高,形成的非晶态结构越稳定,即非晶形成能力越强。
- 刘让苏梁永超刘海蓉郑乃超莫云飞侯兆阳周丽丽彭平
- 关键词：分子动力学模拟
