辽宁省教育厅高等学校科学研究项目(05L297)
- 作品数：10 被引量：55H指数：5
- 相关作者：刘贵立李荣德郭玉福张国英魏丹更多>>
- 相关机构：沈阳工业大学沈阳师范大学东北大学更多>>
- 发文基金：辽宁省教育厅高等学校科学研究项目国家自然科学基金沈阳市科技计划项目更多>>
- 相关领域：理学金属学及工艺一般工业技术更多>>
- 稀土对ZA27合金晶间腐蚀影响的电子理论研究被引量：4
- 2006年
- 通过自行开发的计算机软件构造了ZA27合金中α相大角度晶界析出η相及稀土元素的原子集团模型.采用递归法计算了Al,Zn,La,Y的局域态密度,计算并分析了α相、η相的总态密度和费米能级,及稀土对态密度和费米能级的影响.计算表明:稀土元素的局域态密度形状与Zn相近,其与Zn结合的能力大;稀土元素降低η相的费米能级,减小Zn,Al电极电位差,具有抑制晶间腐蚀的作用;稀土元素不改变α相、η相的总态密度形状,但使η相的态密度增大,改变η相的电子结构;晶格结构对原子的态密度有一定的影响,掺杂原子的态密度趋于与基体原子态密度相同.
- 刘贵立李荣德郭玉福
- 关键词：稀土晶界晶间腐蚀
- 镁合金稀土阻燃机理电子理论研究被引量：7
- 2008年
- 通过计算机软件建立镁合金的晶体,液态及其固/液界面模型.采用递归法计算了稀土元素在α-Mg、固/液界面、镁液态等原子环境中的环境敏感镶嵌能,定义并计算了Mg,La及Y与氧的原子亲和能.计算结果表明:La,Y在镁晶体中的环境敏感镶嵌能较高,不能稳定固溶于晶体中,因此在固体中的溶解度较小.合金凝固时稀土元素扩散到环境能较低的液体中,向液面聚集.由于稀土与氧的原子亲和能低于镁与氧的亲和能(镁、稀土与氧的亲和能分别为Mg-O:-14.9338eV,La-O:-19.0608eV,Y-O:-19.5050eV),聚集在液体表面的稀土将优先与氧结合,生成致密的稀土氧化物,阻止镁合金燃烧.
- 刘贵立
- 关键词：电子结构阻燃MG合金
- 镁合金应力腐蚀机理电子理论研究被引量：2
- 2007年
- 利用大角重位点阵模型,建立了镁合金[0001]对称倾斜晶界原子集团,应用实空间的连分数方法计算了合金元素铝在晶界的偏聚能,晶界处铝原子间相互作用能和不同体系的费米能级,讨论了铝在晶界的偏聚行为,铝原子间的相互作用与有序化的关系及镁合金晶间应力腐蚀的物理本质。计算结果表明:铝原子偏聚于晶界,且主要偏聚于晶界的原子密集区;铝原子间相互排斥,因此在晶界区形成有序相;有序相的费米能级低于镁晶粒,其腐蚀电位较高,构成镁晶粒的腐蚀原电池的阴极,在应力作用下,使镁合金发生晶间应力腐蚀。
- 张国英张辉刘艳侠赵子夫李昱材
- 关键词：镁合金应力腐蚀电子理论
- 碳纳米管增强铝基复合材料电子理论研究被引量：7
- 2007年
- 采用自行开发计算机软件,建立了铝晶粒大角度重位点阵晶界模型及碳纳米管与铝金属的界面结构,利用递归法计算了纳米碳管增强铝基复合材料的电子结构参数(铝晶界、铝与纳米管界面及纳米管的结构能,体系费米能级等).计算结果表明:Σ为5的晶界结构能最低,比较稳定;纳米碳管在铝晶粒的晶界处与铝形成的界面结构能较低,复合材料中纳米碳管主要分布在铝晶粒的晶界处;铝提高纳米碳管的结构能,降低纳米碳管的稳定性,增强碳管的物理化学活性,且管口处的碳原子稳定性较差,易与周围环境中的原子结合生成稳定结构.
- 张国英张辉魏丹何君琦
- 关键词：晶界铝复合材料纳米管
- 锌铝合金中稀土及杂质的晶界行为被引量：10
- 2007年
- 用分子动力学方法获得了液态ZA27合金的原子集团,构造出ZA27合金α相与液相界面原子模型及α相大角度晶界模型.采用递归法计算了稀土及杂质元素在晶粒内、固液相界面及α相晶界处的环境敏感镶嵌能,分析了这些元素对晶界处铝、锌之间电子转移量的影响.从理论角度说明稀土、杂质元素在结晶时富集于固液相界前沿液体中,合金凝固后偏聚于晶界,并在晶界产生复杂的交互作用,进而影响合金的使用性能.
- 张国英刘春明魏丹王丹
- 关键词：稀土晶界电子结构
- ZA27/CNT界面特性电子理论研究被引量：3
- 2007年
- 依据原子结合能定义了界面结合能.采用递归法计算了纳米管增强锌铝基复合材料中ZA27/CNT界面电子结构,揭示了纳米管在ZA27合金晶界分布的微观物理本质,及其ZA27/CNT弱界面结合的电子层面的原因.研究发现:金属基体对纳米管增强相上的碳原子态密度影响很大,而纳米管对基体金属中的铝、锌原子影响很小.碳原子态密度与基体金属原子趋于同化,使纳米管与基体金属结合,但因同化程度不高导致界面结合较弱,影响强化效果.如果在纳米管装饰或镀上与基体金属性质相近的原子层,会极大改善复合材料的界面结合强度,提高复合材料性能.
- 刘贵立郭玉福李荣德
- 关键词：复合材料纳米管电子结构
- ZA27合金晶间腐蚀电子理论研究被引量：3
- 2006年
- 为从本质上了解杂质与稀土元素Y对锌铝合金晶间腐蚀的影响,探索抑制合金晶间腐蚀的有效途径,依据晶界的大角度重位点阵理论建立了含稀土、杂质及η相颗粒的α相大角度晶界原子集团模型,采用递归法计算了α相晶界间的电荷转移,由此讨论了杂质(Pb、Sn、Cd)及稀土元素Y对Zn、Al电极电位的影响。结果表明:杂质Pb、Sn、Cd增大原子间的电荷转移量,提高Zn、Al电极电位差,加速合金的腐蚀,稀土元素减小原子间的电荷转移量,降低Zn、Al电极电位差,具有抑制晶间腐蚀的作用。
- 郭玉福李荣德
- 关键词：稀土锌铝合金晶间腐蚀
- Mg-Zr合金微观组织电子结构研究被引量：6
- 2008年
- 用递归法计算了α-Mg与α-Zr的结构能、原子结合能,Mg/Zr界面能与Mg的表面能,Mg中Zr及Zr中Fe,Mn,Si,H等杂质原子相互作用能,Mg,Zr原子态密度及其在合金中的电荷变化.计算发现,在晶体中与Mg态密度差别很大的Zr在Mg/Zr界面却与Mg趋于相近,从而界面电子环境与Mg相似,为Mg形核生长提供有利条件;α-Zr的结构能、原子结合能低于相应的α-Mg,且Mg/Zr界面能低于Mg的表面能,从能量角度合理解释了Zr先于Mg从Mg熔体析出,并作为异质核心细化Mg晶粒的实验现象.原子相互作用能的计算结果显示,Zr在Mg中相互吸引形成团簇,并与杂质形成化合物,削弱晶粒细化效果,但同时净化合金,改善合金使用性能.Mg,Zr发生电荷转移,在合金中产生离子键,降低Mg扩散能力,使晶粒生长困难,进而细化晶粒.
- 刘贵立
- 关键词：电子结构晶粒细化MG合金
- 稀土对镁合金应力腐蚀影响电子理论研究被引量：16
- 2006年
- 建立了镁合金纯净晶界及其析出Mg17Al12相的晶界原子集团,应用实空间的递归方法计算了铝、稀土元素在晶界的偏聚能,晶界处铝、稀土原子间相互作用能和不同体系的费米能级.讨论了铝、稀土在晶界的偏聚行为,铝、稀土原子间的相互作用与有序化的关系及稀土对镁合金晶间应力腐蚀影响的物理本质.研究发现:铝、稀土原子偏聚于晶界;铝原子间相互排斥,在晶界区形成有序相Mg17Al12,稀土原子间互相吸引,形成原子团簇;稀土原子团吸引铝原子,使铝原子渗入稀土团簇中,形成稀土化合物.因此,稀土具有抑制铝在晶界形成导致应力腐蚀的阴极相Mg17Al12的作用,提高镁合金的晶间应力腐蚀抗力.
- 刘贵立
- 关键词：电子理论镁合金应力腐蚀稀土
- ZA27合金中Y及Fe的晶界偏聚电子理论研究被引量：2
- 2006年
- 根据分子动力学理论建立了液态ZA27合金的原子集团,结合计算机编程构造出ZA27合金α相与液相共存时的原子构形及α相大角度重位点阵晶界模型.利用递归法计算了Fe、Y固溶于晶粒内,游离于固液相界面及其在α相晶界处的环境敏感镶嵌能.由此得出:Fe、Y处于固液相界区时比在晶内更稳定,并解释了Fe、Y在α相内溶解度很小,结晶时富集于固液相界前沿液体中,从而导致凝固结束后Fe、Y偏聚于晶界,形成成分复杂的稀土化合物的事实.
- 郭玉福李荣德刘贵立
- 关键词：锌铝合金晶界电子结构
