氚化钛、钛基合金氚化物时效过程的晶体结构变化研究-Ⅱ

氚化物部件的主要缺点之一是它们的寿命较短，这是由于随着氚衰变，^3He在氚化物晶体中不断积累，对晶体造成损伤，破坏了氚化物的完整性，最后^3He急剧地释放。这样一来，使用金属氚化物的技术装置的工作能力就被破坏了。     

钛-钒合金及其氢化物的第一原理研究

用局域密度泛函近似 ( L DA)与赝势方法研究了钛钒合金氢化物的结构与组成的关系。结果表明 ,V的含量小于 30 % ,Ti- V合金将不能稳定在 bcc向 bct转化 ,含 Ti量高于 70 %的 Ti- V合金氢化物不能稳定在 bcc相。所计算的各种 Ti- V氢化物的体胀率小于 2 .5% ,比相同含 H量的纯 V氢化物的体胀率小 ,Ti- V合金有利于抗氢脆 ,但不利于对氢的贮存。     

TiHx(x=2,3,4)的从头计算研究

过渡金属氢化物分子与诸多催化过程密切相关[1].而过渡金属氢化物本身是一种颇有潜力的能源材料,即贮氢材料,如钛系、钒系贮氢材料在工业上已得到了广泛的应用 [2].但对于金属与氢的相互作用的机理研究的报道甚少.     

锆吸氘和氚的动力学同位素效应

应用反应速率分析方法,在高真空金属系统上测定了锆在恒容体系和450～630 ℃范围内吸收氘和氚的p-t曲线。由p-t曲线可知,在同一温度下,锆吸氚的速率低于锆吸氘的速率;而随着温度的升高,由于解吸逆反应的影响,锆吸氚(氘)的反应速率降低。根据p-t曲线计算了吸气反应在不同温度的速率常数,得到锆吸氘和氚的表观活化能分别为(-25.9±0.7)和(-16.8±0.8)kJ·mol^-1。从活化能数据可以看出     

纳米钛薄膜的XPS研究

用 XPS分析了三种纳米钛薄膜表面和经 Ar 溅射后内部碳、氧、氮、钛等的含量和化学态。发现三种薄膜表面碳、氧含量完全一致 ,碳为石墨态 ,氧为吸附态的水。薄膜内部碳、氧、氮的化学态主要为 Ti C、Ti O2 、Ti N。随着分析深度的增加 ,薄膜内金属钛的原子百分比浓度不断增加并逐渐趋于恒定。镀膜时真空度的提高有利于减少碳、氧、氮的污染。Ar 溅射所镀的膜与电子枪所镀的膜相比 ,晶粒尺寸小 ,在表面至浅表层内氧的含量有明显差异。     

Ab initio Study of He Stability in hcp-Ti

Tile stability of He in hep-Ti is studied using the a5 initio method based on the density functional theory. The results indicate that a single He atom prefers to occupy the tetrahedral site rather than the octahedral site. The interaction of He defects with Ti atoms is employed to explain the relative stabilities of He point defects in hcp-Ti. The relative stability of He defects in hcp-Ti is useful for He clustering and bubble nucleation in metal tritides, which provides the basis for development of improved atomistic models.     

金属氢化物力学性能的第一性原理研究

采用第一性原理方法详细研究了氟化钙结构的多种金属氢化物MH₂ (M= La, Nd, Gd, Tb, Y, Dy, Ho, Er, Lu, Sc, Ti, Zr, Hf)的力学性质(弹性常数、体弹模量、剪切模量、杨氏模量).计算结果表明, MH₂ (M= La, Nd, Gd, Tb, Y, Dy, Ho, Er, Lu, Sc)在低温下具有稳定的氟化钙结构,其抵抗体积形变, 切应变和拉伸(或压缩)形变的能力从LaH₂, NdH₂, GdH₂, TbH₂, YH₂, DyH₂, HoH₂, ErH₂, LuH₂到ScH₂逐次递增, 而MH₂ (M= Ti, Zr, Hf)在低温下的氟化钙结构不稳定.通过对两种稳定的氢化物(TbH₂, ErH₂) 和两种不稳定的氢化物(TiH₂, HfH₂)的电子态密度以及差分电荷密度进行对比, 发现它们的稳定性与金属和氢之间的相互作用有密切关系.     

纳米晶钛膜中氦注入的保持剂量

在从室温到500℃的温度范围内，用卢瑟福质子背散射技术分别测量了不同能量、不同剂量注入的纳米晶钛膜中氦的浓度分布，不同温度时的保持剂量及其释放浓度.发现氦在这种纳米晶粒膜中其氦-钛原子浓度比达到41%—52%时能在室温到100℃的温度下长期稳定保持，若其原子浓度达52%—74%时也能在室温环境有效保持.文中对这种具有大的界面体积比的膜能有效保持氦这种惰性元素的可能机理从能量观点进行了初步探讨. 关键词： 离子注入 纳米晶粒钛膜 氦 保持剂量     

电子振动近似理论和氢同位素在金属钛中的溶解度(三)

本文论述了电子-振动近似理论,并应用于TiH2、TiD2和TiT2基态3A2的计算,即用单个分子TiH2、TiD2和TiT2中的电子和振动能量和熵近似代表他们处于固态时的能量和熵,所得到的金属钛的氢化热力学函数ΔH0、ΔS0、ΔG0以及平衡压力与温度的关系,与文献符合很好.这表明电子振动近似理论的可应用性.计算方法为密度泛函理论B3P86/6-311G**.在此基础上进一步计算氢同位素在金属钛中的溶解度,结果合理.     

氘化锆的XRD与TG-DSC分析

利用钨杆发热的电阻镀膜机对锆进行蒸发成膜，衬底选择金属钼。蒸镀之前，衬底经950℃的高温氢气还原后置于10^-5Pa的真空中1000℃脱气1h。氘化时，样品先在10^-4Pa真空中升温至550℃脱气，而后根据对样品的吸氘浓度要求，向氘化反应系统中充入理论计算的氘量，样品在降温过程中与充入的氘气进行反应。用于TG-DSC分析的体材氘化锆氘化时的初始氘气压强为2000Pa，其余的工艺参数与锆膜的氘化过程相同。实验所用金属材料的纯度均大于99．9％，气体纯度大于99％。