难熔固体MX(M=Sc,Ti,V;X=C,N,O)电子结构和力学性质的密度泛函研究

采用密度泛函方法对MX(M=Sc,Ti,V;X=C,N,O)固体的体相电子结构和力学性质进行了系统研究.计算结果表明,对于金属原子相同的同一系列化合物,氮化物具有最大的体模量;进一步的研究可知,随着外界压力的增大,化合物由NaCl构型向CsCl构型转变由易到难的顺序依次是氧化物、氮化物和碳化物.本文还首次用密度泛函方法系统地计算了各化合物的能带结构和态密度,并对该类型化合物的导电性能进行了探讨.     

高碳高钢系高速钢的耐磨性研究

制备了不同成分的新型高碳高钢系高速钢,并与高铬铸铁对比考察了其耐磨性和磨损机理。结果表明：高碳高钡系高速钢的耐磨性明显优于高铬铸铁;其组织中的碳化物形态对耐磨性具有显著影响,其中具有细小及弥散分布的颗粒状ＭＣ型碳化物组织的试样的耐磨性最佳;其磨损机理为犁削和应力作用下碳化物的脆性碎裂及脱落。     

几种含硫镍基高温自润滑合金的研究

作者用中频感应炉熔炼了5种Mo、S添加量相同的含S镍基合金,并在其自行设计制造的销-盘式高温摩擦试验机上考察了它们的摩擦系数和磨损率随温度的变化规律。物相分析结果表明,合金中生成的硫化物在不含Cr时主要是MoS_2,而在合金含5％(ωt)和10％(ωt)Cr时生成的硫化物分别为CrMo_2S_4和Cr_3S_4。因此,含Cr合金在较低温度下的摩擦系数明显比不含Cr合金的低,其在较高温度(600℃)时的摩擦系数也仍然能够保持与不含Cr合金相当的低值。在合金中加入Fe和Co仅起固溶强化作用而不影响生成的硫化物的类型。Co的加入及其添加量的增大,减小了合金在高温下的磨损。合金含C量的增大,使合金中生成的碳化物增多,也减小了合金的磨损。本文根据试验比较选择报道的Ni-Mo-10Fe-10Cr-10Co-S-0.8C合金在20—600℃温度范围内的摩擦系数低、磨损小,并且具有一定的机械强度,是一种实用性能比较好的高温自润滑合金。     

MC与$lt;i$gt;M$lt;/i$gt;$lt;sub$gt;$lt;i$gt;n$lt;/i$gt;+1$lt;/sub$gt;$lt;i$gt;AC$lt;/i$gt;$lt;sub$gt;$lt;i$gt;n$lt;/i$gt;$lt;/sub$gt;稳定性与电子特征的第一性原理研究

研究MC与M_n+1AC_n(M=Sc, Ti, V, Cr, Mn; A=Al, Si, P, S; n=1, 2, 3)结构的稳定性与电子特征有利于探究三元层状结构M_n+1AC_n稳定性的内在原因和设计新型M_n+1AC_n结构. 第一性原理计算研究表明, M-3d与C-2p轨道间的电子转移对MC与M_n+1AC_n 的形成焓有较大影响. 供电子能力较强的前过渡金属可以形成稳定的MC结构. 计算结果显示, MC结构是缺电子体系, 其趋向于与具有一定供电子能力的MA结构结合形成M_n+1AC_n. 与M₂PC和M₂SC 相比, M₂AlC和M₂SiC可以更为容易地被分离成二维 M₂C结构. 关键词： MAX相结构 第一性原理 电子结构 过渡金属碳化物     

稀土对中碳中合金ZG70Cr2MnNiSi钢组织和性能的影响

中碳中合金钢是近年发展起来的一种新型耐磨材料,可通过微合金化和变质处理来提高该钢种的强韧性。本研究以ZG70Cr2MnNiSi钢为研究对象,选用了两种稀土复合变质剂对其进行变质处理,测试并比较了不同变质剂处理后钢的力学性能和磨损性能,分析了钢的XRD物相图谱、金相组织、断口形貌和TEM微观组织,研究结果表明:变质处理有利于马氏体高密度位错的形成,促进了组织细化和碳化物的弥散析出,从而提高了铸钢的综合力学性能。     

新型TBM刀圈材料微观组织及耐磨性能研究

TBM刀圈材料是一种对强韧性、耐磨性要求很高的合金钢材料. 目前常用的H13、DC53型TBM刀圈材料综合性能有待提高. 通过优化合金元素配比,制备出一种强韧型综合性能较好的新型TBM刀圈材料DB1,利用光学显微镜和扫描电子显微镜对DB1、H13和DC53的微观组织及断口形貌进行了观察分析,研究了不同载荷和不同硬度岩石条件下DB1与H13、DC53的磨损性能的差异,并对其磨损表面形貌进行扫描电子显微镜观察分析. 结果表明:一次碳化物的平均尺寸和含量对TBM刀圈材料的硬度、韧性及耐磨性有重要影响;适量的一次碳化物有助于提高材料的硬度及耐磨性;过多的一次碳化物会导致材料韧性急剧下降. 岩石抗压强度与刀圈具有匹配性,新型TBM刀圈材料DB1钢用于中等抗压强度的岩石时具有较好的耐磨性.      

Sm2(Fe,M)17C1.5(M=Ga,Si)化合物的形成和磁性

用电弧炉熔炼方法制备了Ｓｍ₂Ｆｅ_17-xＭ_xＣ_1.5（Ｍ＝Ｇａ，Ｓｉ）化合物，研究了它们的形成、结构与磁性。实验结果表明，用Ｇａ替代Ｆｅ，当２≤ｘ≤６时，可形成Ｔｈ₂Ｚｎ₁₇型单相化合物，而Ｓｉ的替代仅在ｘ＝２时为单相结构。居里温度随Ｇａ含量的增加从ｘ＝２时的６３３Ｋ下降到ｘ＝６时的３５１Ｋ，Ｓｍ₂Ｆｅ₁₅Ｓｉ₂关键词：     

低温加氢催化剂的设计: 理论与实践

简要总结了我们在C=C及C=O双键低温加氢双金属催化剂方面的最新研究成果. 首先, 我们以环己烯加氢为探针反应, 证明了平行使用多种研究手段的重要性, 包括单晶表面的基础研究与DFT计算, 多晶表面的合成与表征, 负载型催化剂的制备与性能测试等. 其次, 总结了双金属催化剂在其他加氢反应, 如丙烯醛C=O双键的选择性加氢, 苯的低温加氢, 以及乙炔的选择性加氢等反应中的应用. 最后, 讨论了利用金属碳化物代替贵金属Pt以减少双金属催化剂中Pt用量的可能性.     

不同气氛下裂解含苯环聚硅氧烷制备锂离子电池Si-O-C复合负极材料的电池性能研究

在惰性气氛Ar和还原性气氛H₂中通过高温裂解含苯环的聚硅氧烷分别制备了硅氧碳化物Si-O-C复合负极材料,并且采用了元素分析element analysis、广角粉末X射线衍射XRD、傅里叶激光拉曼光谱Raman等手段表征了二者组成和结构的差别.实验发现,在H₂气氛中裂解制备的Si-O-C复合负极含有较高的可逆、较低的不可逆容量,而且可逆容量随温度的增加而增长.其中H₂气氛中1000 ℃情况下制备的Si-O-C复合负极的可逆容量622 mAh/g,首次库仑效率59%.Si-O-C复合负极的不可逆容量与氧的含量相关,可逆容量可能与碳含量及碳结构,以及SiOC中硅的结构相关.在H₂气氛中制备的Si-O-C负极材料是一种潜在的锂离子电池的负极材料. 关键词： 硅氧碳化物 负极材料 锂离子电池     

低温加氢催化剂的设计: 理论与实践

简要总结了我们在C=C及C=O双键低温加氢双金属催化剂方面的最新研究成果. 首先, 我们以环己烯加氢为探针反应, 证明了平行使用多种研究手段的重要性, 包括单晶表面的基础研究与DFT计算, 多晶表面的合成与表征, 负载型催化剂的制备与性能测试等. 其次, 总结了双金属催化剂在其他加氢反应, 如丙烯醛C=O双键的选择性加氢, 苯的低温加氢, 以及乙炔的选择性加氢等反应中的应用. 最后, 讨论了利用金属碳化物代替贵金属Pt以减少双金属催化剂中Pt用量的可能性.