铝合金表面电偶腐蚀与电子功函数的关系

铝合金中经常会引入一些第二相来改善其性能,第二相由于和铝基体的电位差不同,将会对铝合金的局部腐蚀产生重大的影响.为了揭示铝合金腐蚀的物理本质,本文利用基于密度泛函理论第一性原理的计算方法,详细计算了铝合金中一些主要第二相(Al_2Cu、Al_3Ti和Al_7Cu_2Fe)的多种晶面的电子功函数,分析了电子从各个晶面逸出的难易,求得了第二相与Al基体的本征电势差,我们发现不同的晶面暴露在合金最外层,会显著地影响本征电势差;即便是同一晶面,暴露在最外层的原子种类和构型不同,对腐蚀的影响也不一样.从电子的层面解释了电偶腐蚀发生的原因.     

大角度Cu晶界在升温、急冷条件下晶界结构的分子动力学研究

应用分子动力学方法模拟了大角度重位点阵数Σ=5（310）/［001］对称倾斜Cu 晶界在被升温、降温到300,800和1100 K时的晶界结构. 结果表明，随着温度的升高晶界区域的结构发生变化.在远低于块体熔点温度时，晶界就已经发生了预熔化，在晶界区域存在着晶体-熔体共存的现象. 通过对高温晶界的急冷处理，改变了晶界处的原子结构. 关键词： 分子动力学 晶界 熔化 凝固     

Nb掺杂对γ-TiAl抗氧化能力影响的第一性原理研究

添加Nb被证实是提高TiAl合金抗氧化能力最有效的途径之一,但对于其机理仍然存在一些相互矛盾的解释.运用第一性原理方法对γ-TiAl氧化过程中存在的几种重要点缺陷杂质进行了系统的研究.在确定杂质的稳定结构基础之上,研究发现：γ-TiAl中Nb掺杂的形成能随着含量的增加而升高,导致γ-TiAl相的稳定性降低,对抗氧化性能造成不利影响;而间隙O和Ti空位的形成能随Nb掺杂量的增加而显著升高,因此Nb能有效地降低氧扩散及空位缺陷的进入,从而提高γ-TiAl的抗氧化性能;Nb掺杂对降低杂质含量的作用存在明显的局域特性,是一种近程作用,因此Nb在γ-TiAl中的作用与其含量和分布有关. 关键词： γ-TiAl 高温氧化 Nb掺杂 形成能     

Mg_(32)(Al,Zn)_(49)合金准晶结构及向晶体转化过程的研究

我们通过用电子衍射和高分辨电子显微术对Mg_(32)(Al,Z_n)_(49)合金准晶I相及相应晶体R相结构的研究对比,提出了此合金准晶I相的双三十面体原子团基本结构单元的随机准垛结构模型。进一步,用此随机准垛结构模型分析了合金处于准晶态与晶态之间过渡状态的内部结构,研究了准晶I相到晶体R相的转化过程。最后,对准晶态的结构特性进行了探讨。     

A molecular dynamics study of the structural change differences between Au225 and Au369 clusters on MgO surfaces at low temperature

The differences in structural change between Au 225 and Au 369 clusters with their(111) facets supported on MgO(100) surfaces at 5 K are studied by using molecular-dynamics simulations with the atomic interchange potentials of the Au/MgO interface.The parameters are obtained from the ab initio energies using the Chen-Mo¨bius inversion method.Analyses of the pair distribution functions show that the two Au clusters use different deformation processes to adjust the distances between the interface atoms,owing to the misfit between the atom distances among the clusters and the substrates.The local structural changes are identified by atomic density profiles.     

Coalescence between Cu57 and Cu58 clusters at a room temperature: molecular dynamics simulations

Three coalescence processes of Cu57-Cu57,Cu57-Cu58,and Cu58-Cu58 clusters at 300 K are investigated by employing molecular dynamics simulations.According to the evolutions of mean square displacement and local atom packing,the coalescence process can be separated into three stages including an approaching stage,a coalescing stage,and a coalesced stage.The simulations show that the coalescence processes and the formed products are sensitive to the respective initial structures of,and the relative configuration between,the two coalescing icosahedron-based clusters.     

Coalescence between Cu57 and Cu5s clusters at a room temperature： molecular dynamics simulations

Three coalescence processes of Cu57-Cu57, Cu57-Cu58, and Cu5s Cu58 clusters at 300 K are investigated by employing molecular dynamics simulations. According to the evolutions of mean square displacement and local atom packing, the coalescence process can be separated into three stages including an approaching stage, a coalescing stage, and a coalesced stage. The simulations show that the coalescence processes and the formed products are sensitive to the respective initial structures of, and the relative configuration between, the two coalescing icosahedron-based clusters.     

基于准连续介质方法模拟纳米多晶体Ni中裂纹的扩展

通过准连续介质方法模拟了纳米多晶体Ni中裂纹的扩展过程.模拟结果显示:裂纹尖端的应力场可以导致晶界分解、层错和变形孪晶的形成等塑性形变,在距离裂纹尖端越远的位置,变形孪晶越少,在裂纹尖端附近相同距离处,层错要远多于变形孪晶.这反映了局部应力的变化以及广义平面层错能对变形孪晶的影响.计算了裂纹尖端附近区域原子级局部静水应力的分布.计算结果表明:裂纹前端晶界处容易产生细微空洞,这些空洞附近为张应力集中区,并可能促使裂纹沿着晶界扩展.模拟结果定性地反映了纳米多晶体Ni中的裂纹扩展过程,并与相关实验结果符合得很好     

硅团簇熔化行为的紧束缚分子动力学研究

利用紧束缚分子动力学方法研究了硅团簇Si_n(n=5—10)的熔化行为.给出了团簇 熔化潜热 和熔点随团簇尺寸的变化关系，表明团簇熔化潜热和熔点强烈依赖于团簇的原子数.计算结 果表明硅团簇熔化机理与金属团簇熔化有很大不同，金属小团簇的熔化是一个从低温类固态 向高温类固态转变的过程，在转变温区，类固态和类液态处于动力学共存，而硅团簇在转变 温区则是处于一种中间态，这种中间态既不是类固态又不是类液态.比较了用不同计算方法 和定义方法所得硅团簇熔点. 关键词： 紧束缚 硅团簇 熔化潜热