基于一氧化碳、二氧化碳和氧气分子吸附为探针的碳化钼、碳化钨、氮化钼和氮化钨的表面化学性质：密度泛函理论分析

作为具有吸引力的电极材料,过渡金属碳化物与氮化物被应用在许多电化学储能及能量转换领域. 本工作中,通过密度泛函理论计算,以及一氧化碳 （CO）, 二氧化碳（CO₂）和 氧气（O₂）分子的吸附来表征钼和钨的碳化物及氮化物,如碳化钼（Mo₂C）、碳化钨（W₂C）、氮化钼（Mo₂N）和氮化钨（Mo₂C）的表面化学性质. 这些探针分子可为研究钼和钨的碳化物及氮化物表面在酸性/碱性的氧化还原性质提供衡量方法. 计算结果表明,CO₂分子的吸附发生在路易斯碱位,其碱性降低顺序为α-W₂C(001) > α-W₂N(001) > β-Mo₂C(001) > γ-Mo₂N(100). 此外,CO和O₂分子吸附可用于评估上述碳化物及氮化物的还原能力,其还原性减小顺序为β-W₂C(100) > α-Mo₂C(100) > α-W₂N(001) > α-W₂C(001) > β-Mo₂C(001) > γ-Mo₂N(100). 由于还原本性,使得上述这些碳化物和氮化物成为在各种催化反应中有可能取代贵金属的良好候选材料.     

共晶基陶瓷复合材料的强度模型

根据细观结构内界面的强约束特性,通过纤维-基体内界面切应力确定了共晶陶瓷棒体的细观应力场.然后分析了两相界面处位错塞积产生的应力集中,获得基体内的最大应力,当最大拉应力等于基体理论断裂强度时,得到共晶棒体的断裂强度的解析表达式.考虑共晶陶瓷棒体长度和方位的随机性,根据概率理论得到共晶陶瓷基复合材料的宏观强度的理论模型.结果表明复合材料的宏观强度与亚微米纤维的直径和长度、以及亚微米纤维、基体、共晶陶瓷棒体的弹性常数有关.理论与实验结果十分接近,说明文中理论模型是合理的,同时证明了共晶界面对陶瓷复合材料的重要影响.     

轧辊用高钒高速钢的滚-滑动磨损性能及失效行为研究

在高应力滚-滑动(滑动率约10%)条件下,利用自制的磨损试验机研究了高钒高速钢的磨损性能,并利用电子显微镜分析了失效行为.结果表明:高钒高速钢的相对耐磨性是高铬铸铁(Cr20)的2倍以上.磨损失效形式为显微切削与疲劳剥落的复合,兼有碳化物碎裂.碳化物对磨损失效有重要作用,高铬铸铁中的杆状M7C3型碳化物易于弯曲、碎裂而在其内部形成大量裂纹,促进磨损表面产生大块的疲劳剥落;高钒高速钢中团块状VC硬度高、形态好、具有精细亚结构、不易碎裂,可有效地抵御显微切削和疲劳剥落,是高钒高速钢耐磨性优良的原因.     

以5-(3-吡啶基)-1H-吡唑-3-羧酸为配体的钴共晶配合物的合成、晶体结构及电化学性质

采用溶剂热法合成了一种新型的钴（Ⅱ）基配合物,即{[Co（Hppc）₂][Co₂（4,4''-bipy）（H₂O）₄]（SO₄）₂·2H₂O}_n （1）,其中H₂ppc=5-（3-吡啶基）-1H-吡唑-3-羧酸,4,4''-bipy=4, 4''-联吡啶。配体H₂ppc是由吡啶环、吡唑环和羧基共同组成,同时兼具了刚性和柔性。通过单晶X射线衍射对配合物1进行了结构测定。结果显示所合成的配合物1结晶在单斜晶系C2/c空间群,包括2个晶体学独立部分：二维层状[Co（Hppc）₂]和一维链状[Co₂（4,4''-bipy）（H₂O）₄]^2-,并形成具有{4⁴·6²}{4}₂拓扑网络结构的共晶化合物。此外,配合物1呈现出良好的电化学发光（ECL）性能以及良好的超级电容器性能。     

Sn60Pb40钎料合金的具有蠕变和塑性边界的粘塑性本构方程

采用具有蠕变和塑性边界的粘塑性本构方程对Sn-Pb共晶合金的基本力学行为进行了模拟和预测。结果表明：在较宽的外部变量范围（应变率为10^-5-10^-2S^-1,温度为－55－125℃）内,模拟结果与实验结果吻合良好。证明了该方程用于描述Sn-Pb共晶合金的力学行为具有良好的预测能力。     

碳化物抗氧化稳定性及其与基体的协同作用对Cr—Ni合金铸铁高温耐磨性的影响

通过改变Cr-Ni合金铸铁中共晶碳化物的抗氧化稳定性,在可控气氛高温磨料磨损试验机上研究了碳化物及其与基体的氧化协同性对合金耐高温磨料磨损能力的影响。结果表明：碳化物的抗氧化稳定性以及碳化物与基体的氧化大无畏同性对合金在大气气氛中的高温耐磨性起着重要的作用。在Cr-Ni合金铸铁中,碳化物在高温氧化气氛中将优先于合金基体发生氧化腐蚀,使合金的耐磨性得到极大损害,因此,使碳化物与合金基体在高温下保持协同的高温稳定性对合金的高温耐磨性非常有利。     

NbC固体表面能带和电子结构的理论研究

采用DFT/BLYP方法对NbC(001)和(111)面的电子结构进行研究。计算结果表明,对于NbC(001)表面,其表面态主要集中于费米能级(EF)下方约4.5eV附近区域,并以表面Nb原子和C原子为主要成分。O2分子在该表面吸附时,趋向于吸附在表面Nb原子上。对于NbC(111)表面,其表面态集中在EF下方0.02.0eV区域,靠近EF的态具有较高的表面活性,其主要成分为表面Nb原子的4dxz/dyz成分。上述结论与光电子能谱实验结果基本一致;但由于金属原子d电子数的差异导致NbC(111)表面态成分与类似的TiC化合物并不相同。     

碳化物价电子结构及其界面电子密度分析

运用固体与分子经验电子理论计算了六种过渡金属碳化物(MC)的价电子结构及其部分低指数晶面的电子密度.计算结果表明:MC最强键为最近邻M-C键,相邻(111)面间以最强键结合,滑移困难.通过对NiAl和MC的不同晶面的共价电子密度的分析发现:(110)NiAl和(100)MC在一级近似范围内基本上保持连续;采取适当的制备工艺,使复合材料中存在尽可能多的(110)NiAl∥(100)MC,有可能使这种复合材料具有更优异的力学性能.     

加氢脱氮催化研究的新进展

化石燃料的加氢脱氮有利于改善油品质量及其稳定性,同时避免燃烧时NO_x的排放。本文介绍了不同化石燃料中有机氮化物的含量及类型,对不同加氢脱氮催化剂及其催化活性位的本质进行了探讨,同时论述了C—N键断裂机理及燃料中主要有机氮化物的HDN反应网络。着重概述了传统金属硫化物催化剂的改性方法,新型的金属碳化物、金属氮化物和金属磷化物催化剂的研究现状。