铀铌合金热氧化过程的AES研究

在超高真空下，室温下，通入高纯O2，清洁铀铌合金表面就会吸附O2，并解离与表面铀原子结合生成UO2，与表面铌原子结合生成NbO，继续氧化成为Nb2O5；但在高温(673K)时，反应情况截然不同，在氧化过程中，表面上的Nb基本保持为金属态的Nb，U也不能完全氧化为UO2。利用AES研究真空热处理对铀铌合金表面层的影响，将有助进一步丰富铀铌合金的氧化腐蚀机理。     

水在二氧化钚表面吸附行为的模拟

采用Kinetic Monte Carlo方法对水在PuO₂表面的吸附行为进行数值模拟研究,通过对Statebake,Haschke等的实验数据进行数值拟合得到水的脱附活化能:0~0.5层为200 kJ·mol^-1,0.5~1层为135 kJ·mol^-1,1~2层为47·6 kJ.mol^-1,2~3层为43.8 kJ·mol^-1,3层以后为41.1 kJ·mol^-1;采用这些参数对不同升温速率下的热脱附谱以及不同温度、水分压下的吸附等温线和等压线进行预测.     

扩散处理对氮离子注入纯铁摩擦学性能的影响

研究了Ｎ＋注入纯铁分别在１５０℃和２５０℃进行扩散退火后的摩擦磨损性能,并根据ＡＥＳ和ＳＥＭ分析结果对磨损机理进行了讨论．结果表明,经扩散处理后显微硬度提高,摩擦系数降低,耐磨性显著提高．其原因在于扩散处理后氮化物和碳化物析出,产生显著的弥散强化．     

PuO2和α-Pu2O3光学性质的经验势模拟

用GULP程序拟合出α-Pu2O3的Pu-O作用BMH经验势参数.结合氧离子壳模型势,运用分子静力学和动力学计算出PuO2和α-Pu2O3理想晶体的结构参数和光学性质.结果显示:它们的空间群、晶胞参数、密度和熵等,与文献报道值接近,相对误差均小于1.2%;并计算出PuO2和α-Pu2O3的高频和静态介电张量、红外介电函数谱、晶格振动峰等.用椭圆偏振光谱仪证实了部分计算结果,得到PuO2的间接能带间隙为2.1 eV.     

PuO2和α-Pu2O3光学性质的经验势模拟

用GULP程序拟合出α-Pu₂O₃的Pu-O作用BMH经验势参数.结合氧离子壳模型势,运用分子静力学和动力学计算出PuO₂和α-Pu₂O₃理想晶体的结构参数和光学性质.结果显示：它们的空间群、晶胞参数、密度和熵等,与文献报道值接近,相对误差均小于1.2%;并计算出PuO₂和α-Pu₂O₃的高频和静态介电张量、红外介电函数谱、晶格振动 关键词： 2')" href="#">PuO₂ 2O₃')" href="#">α-Pu₂O₃ 光学性质     

金属间化合物NiAl晶格模型的蒙特卡罗模拟

采用巨正则系综蒙特卡罗(GCMC)方法对NiAl合金晶格模型在1273 K温度下的点缺陷浓度和Al原子相对化学活度等进行计算, 并与实验数据及缺陷关联模型(DCM)的理论计算结果进行比较. 结果发现, 当Ni原子比大于0.475时, 晶格模型能很好地描述NiAl合金的行为; 当Ni原子比小于0.475时, 空位浓度高于0.05, 晶格模型相互作用参数须作适当修正. 研究指出GCMC能很好地模拟晶格模型的热力学性质, DCM在描述富Ni区域Al空位的热激发行为和富Al区域Ni空位分布的关联性方面有局限性.     

NiAl化合物表面成分的准标度关系与偏离放大效应

研究金属间化合物NiAl的表面结构和成分对于理解其抗氧化机制、断裂过程等非常重要. 采用巨正则系综Monte Carlo方法对NiAl内部和(110)表面层的原子分布、点缺陷浓度、长程序参数等进行了模拟计算,发现1273 K温度的NiAl化合物在富Al段表面层和内部成分比例之间存在准标度关系,合金成分比例对化学计量比的偏离在表面层被放大,放大系数超过30倍. 关键词： 金属间化合物 NiAl 表面 准标度关系     

Ab initio study of dynamical properties of U-Nb alloy melt

The U-Nb alloy, as a kind of nuclear material with good corrosion resistance and mechanical properties, plays an important role in the nuclear industry. However, the experimental measurements and theoretical calculations of many parameters which are essential in describing the dynamical properties of this alloy melt, including density, diffusivity, and viscosity, have not been carried out yet. The lack of data on the dynamical properties of nuclear materials seriously hinders the high-performance nuclear materials from being developed and applied. In this work, the dynamical properties of the U-Nb alloy melt are systematically studied by means of ab initio molecular dynamics simulations and their corresponding mathematical models are established, thereby being able to rapidly calculate the densities, diffusion coefficients, viscosities, and their activation energies in the whole U-Nb liquid region. This work provides a new idea for investigating the dynamical properties of binary alloy melts, thereby promoting the development of melt research.     

316L不锈钢氮离子注入层的高温摩擦磨损特性

考察了316L奥氏体不锈钢高温氮离子注入层的摩擦磨损性能,并分析了其组织结构。结果表明：在相同注入工艺条件下,高温注入后的含氮层深度较常温注入下的提高约10倍;在150～460℃下注入处理时,在距离注入层表面大约40nm深度内的组织结构与注入温度有关,含氮层主要以膨胀奥氏体组织为主;由于膨胀奥氏体、CrN和微晶组织等对含氮层的强化作用,使显微硬度显著提高,摩擦系数明显下降,耐磨性能得到改善;460℃下注入处理后试样的摩擦系数较150℃下处理后的略高,而前者的耐磨性明显较高。     

采用旋压法实现材料表面纳米化

强力旋压是机械加工中的常用方法，它依靠旋轮从工件的表面给材料施加巨大的成型力，使材料整体发生强烈塑性变形而形成所需要的最终形状，在旋轮-工件接触区域，由于旋轮的被动自转，还存在着复杂的多方向的摩擦力，这对工件表面和表层组织形貌有着重要的影响。