耐蚀合金Au3 Cu高温冷却过程中能量及结构转变的分子动力学模拟

用分子动力学模拟方法对液态Au3Cu冷却过程进行了研究,考察了不同冷却速度下Au3Cu结构变化特点,原子间相互作用势采用F-S多体势,结构分析采用键取向序和对分析技术.计算结果表明,冷却速度对液态Au3Cu能量及结构转变有重要影响,给出了不同冷却速度下液态Au3Cu结构转变的微观信息.     

液态合金NiAl凝固过程中微观结构转变的分子动力学模拟

采用分子动力学模拟方法对液态NiAl凝固过程进行了研究,考察了不同冷却速度下液态NiAl结构变化特点,原子间相互作用势采用F-S多体势,结构分析采用键取向序和对分析技术.计算结果表明,冷却速度对液态NiAl结构转变有重要影响,在不同的冷却速度下, NiAl凝固过程出现了明显不同,冷速为4×1013和4×1012 K/s时, NiAl快速凝固为无序的非晶体结构;而在较慢的8×1011 K/s冷速下, NiAl凝固为晶态结构.给出了不同冷却速度下液态NiAl结构转变的微观信息.     

Ni3Al合金液态与非晶中的原子团簇

采用常温常压分子动力学模拟技术，模拟了液态Ni3Al中原子团簇在快速凝固条件下的演变过程，模型采用的是TB(tight binding)作用势.用偶分布函数、键对和多面体等结构参数来描述快速凝固条件下团簇种类和数量的变化，并将团簇结构可视化.在2 000 K下，液态Ni3Al中团簇数量较少，且都是由缺陷二十面体构成；在4×1013 K•s－1的冷速下，团簇的数量随温度的降低不断增加，且出现完整二十面体团簇，体系最终形成了由二十面体和缺陷二十面体团簇网络所组成的非晶结构.     

熔体快速冷凝过程的微观结构演化

采用分子动力学模拟技术研究了金属间化合物AuCu3熔体的双体分布函数、键对、多面体、配位数等在快速凝固条件下随温度的变化情况，详细考察了AuCu3中微观组团随温度的演化特点.结果表明，AuCu3熔体降温至700 K时双体分布函数的第二峰已发生劈裂，液态金属中已经产生了非晶态；同时液体中的键对数及多面体数与温度的关系都表明，在上述向非晶转变的过程中，AuCu3熔体的确发生了微观结构组态的变化，其中以液体中的缺陷多面体随温度变化最为剧烈.     

分子动力学模拟纳米晶体银的结构和性能

通过分子动力学方法,采用以局域密度（LDA）近似和二阶动量矩（SMA）近似为基础的多体势函数,模拟了纳米面心立方晶体银的结构,对模拟的结果进了不同尺寸的纳米晶体的能量分布,弹性常数,表面能及熔点等计算,并与相应的实验结果进行了比较,结果表明采用此多体势函数模拟纳米晶体的结构和性能,比用其它势函数更精确,与实验结果更吻合。     

冷却速率对液态Ni凝固过程中微观结构演变影响的模拟研究

用分子动力学方法和EAM模型势对液态金属Ni原子系统在不同冷却速率下凝固过程中微观结构的演变进行了模拟研究.结果表明, 冷却速率对微结构演变有决定性影响, 当冷速为1.0×10¹⁴和 4.0×10¹³ K•s^-1时, 系统将形成以1551、1541和1431三种键型为主的非晶态结构. 当冷速为2.0×10¹³和 1.0×10¹² K•s^-1时, 系统将形成不同的晶态结构；前者形成以1421、1422二种键型为主的 fcc 与hcp结构共存的晶态结构；后者形成以1421键型为主的fcc 结构占绝对优势的晶态结构, 其结晶起始温度Tc分别为1073 K和1173 K.同时发现, 原子的平均配位数（最近邻数）对温度和冷速的变化相当敏感, 且其突变点正好与结晶转变温度Tc相对应, 这将为液态金属结晶转变过程的研究提供一条新途径.     

贵金属Au冷却过程中结构及能量变化的分子动力学计算机模拟

通过分子动力学方法,研究了不同冷速下贵金属Au在温度2000～300K的冷却过程中微观结构的变化特点。结果发现,冷却速度对Au的微观结构产生重要影响。采用偶关联函数和键对分析技术对原子局域团簇结构进行分析,并考察了冷却过程中原子势能随温度的变化,比较了Au的微观结构转变与能量变化的对应关系,从能量转化的角度对冷却过程中Au的结构变化进行了说明。     

液态Al80Fe20合金的中程有序结构

利用分子动力学模拟（MD）与X射线衍射实验相结合的方法研究了Al80Fe20合金熔体的微观结构，发现在结构因子的小角部分（Q=17.5 nm－1）出现了一个明显的预峰（FSDP），且模拟值与实验值吻合得很好，这被认为是熔体中存在中程有序（MRO）的标志.通过对化学短程序参数(CSRO)α及Bhatis Thornton（BT）结构因子的分析计算，发现熔体中存在较强的化学序，并认为正是这种化学序导致了中程有序结构的产生. Faber Ziman（FZ）偏结构因子的SFe－Fe(Q)和SAl－Fe(Q)在Q=17.5 nm－1处分别存在最大值与最小值，也是熔体中存在着超结构的表征.给出了体系的配位数及代表中程有序的原子团簇的结构模型.     

液态Ca7Mg3合金快速凝固过程中团簇结构的形成特性

采用分子动力学方法对液态Ca7Mg3合金凝固过程中团簇结构的形成特性进行了模拟研究. 采用双体分布函数、Honeycutt-Andersen(HA)键型指数法、原子团类型指数法(CTIM)以及遗传跟踪等方法对凝固过程中团簇结构的形成演变特性进行了分析. 结果表明: 在以冷速为1×1012 K·s-1 的快速凝固条件下, 系统形成以1551、1541、1431键型为主的非晶态结构; 二十面体基本原子团(12 0 12 0)在快速凝固过程中对非晶态结构的形成起决定性作用; 在合金凝固过程中, 团簇的稳定性不仅与构成团簇的基本原子团类型有关, 还与中心原子类型以及中心原子之间的连接方式有关. 由于(12 0 12 0)基本原子团能量较低并且在低温具有较好的遗传特性, 基本原子团之间很容易连接在一起组成更大的团簇. 所形成的团簇结构显著不同于那些由气相沉积、离子溅射等方法所获得的团簇结构.     

液态金属结构变化的分子动力学模拟研究

随着计算机技术的飞速发展，已有可能将分子动力学方法应用于液态金属微观结构组态瞬时变化的定量模拟研究，使这一极为复杂的微观过程呈现出一幅十分清晰的物理图象，并已取得了许多重要的成果［1－4］．本文在作者原有工作的基础上［2－4］，对液态金属Al的结构变化进行了分子动力学计算机模拟研究，得到一幅非常清晰的关于金属熔融后继续升温过程中结构组态如何逐步变化的图景：随着温度的升高，其与高有序度相关的键型数目越来越少，而与无序度相关的键型数目却不断增加，即系统的总趋势是无序度增加．但却发现，即使在达到1773K（1．9…     

乙醇水蒸气重整制氢催化剂Ni/Al2O3的研究

采用壳多糖螯合、浸渍法制备出Ni/Al2O3催化剂,并用BET、XRD、TG等方法对催化剂的性能、结构进行表征.通过在常压固定床流动体系中进行乙醇水蒸气重整制氢反应,讨论和评价了催化剂的性能.结果表明,10%Ni/Al2O3催化剂对乙醇水蒸气重整制氢表现出较好的活性.在反应温度高于500℃、水醇比为3∶1时,乙醇转化率100%,H2选择性在68%以上,增大水醇比可使H2选择性适度提高.     

Ni3Al箔在甲烷重整反应中的催化性能

研究了以冷轧工艺制备的Ni₃Al单晶箔(Ni-24at% Al), 以及表面预处理(873 K下蒸汽氧化后还原处理)后的Ni₃Al箔, 在甲烷重整制氢反应中的催化性能. 首先, 采用逐步升温法研究了873～1173 K下Ni₃Al箔的催化活性与温度的关系; 然后, 采用等温法研究了973 K下Ni₃Al箔的催化稳定性. 根据催化反应和扫描电镜显微观察的结果得出: 未经预处理和经过预处理的Ni₃Al箔, 在反应中均显示出一定的催化活性和稳定性; 表面预处理对Ni₃Al箔的催化活性有显著的增强作用, 原因是经过该预处理后的Ni₃Al箔形成了富Ni表面; Ni₃Al箔在甲烷重整反应的气氛中, Ni原子从Ni₃Al基体向表面的移动, 是维持催化活性的主要原因.     

The new structure type Gd3Ni7Al14

The crystal structure of Gd₃Ni₇Al₁₄ (trigadolinium heptanickel tetradecaaluminide) belongs to a family of two‐layer structures and can be described as an assembly of interpenetrating centred straight prisms. For the Ni atoms, trigonal prisms (Al₄Gd₂ and Al₆) are observed, the Al atoms are inside tetragonal (Ni₂Al₂Gd₄, Ni₂Al₄Gd₂, Al₄Gd₄, Ni₄Al₄ and Al₈) and pentagonal (Ni₄Al₆ and Al₁₀) prisms, while the Gd atoms are at the centres of pentagonal (Ni₄Al₆) and hexagonal (Ni₄Al₈) prisms. In each case, the true coordination polyhedron is a capped prism, also including atoms from the same layer. The structural features of Gd₃Ni₇Al₁₄ are similar to those of the intermetallides PrNi₂Al₃ and ZrNiAl. In all these structures, Ni‐centred trigonal prisms form infinite columns via common triangular faces. The columns share prism edges and form a three‐dimensional framework with six‐membered rings in the (001) plane in the case of the PrNi₂Al₃ and ZrNiAl types. In the case of Gd₃Ni₇Al₁₄, six‐membered rings are also observed, but only two‐thirds of the rings are interconnected via prism edges.     

化学沉积Ni-P-Al2O3和Ni-P-SiC复合材料的微观组织与物理性能

采用化学沉积方法,可以制备以镍磷合金为基质的复合硬质相粒子的复合材料［１］．镍磷合金颇受青睐之处在于可以调整成分和时效处理温度来改变其组织结构,进而获得广泛变化的性能［２,３］．本文报道化学沉积获得的ＮｉＰ氧化铝和ＮｉＰ碳化硅复合材料的微观组织与...     

纳米Al2O3颗粒对纯Fe液诱导凝固过程的分子动力学模拟

采用分子动力学(MD)方法模拟了不同半径大小的纳米Al2O3颗粒夹杂在三个温度下(1750、1730和1710K)对纯Fe液的诱导凝固过程,并分析了作为诱导核心的纳米Al2O3颗粒的结构演变及其对Fe原子体系的凝固过程的影响.发现在诱导过程中,纳米Al2O3颗粒的内部保持较好的晶型结构,仅表面原子有结构变形;诱导凝固的Fe原子主要为面心立方(fcc)和密排六方(hcp)原子;纳米Al2O3颗粒的尺寸越大,发生诱导凝固的温度越高;诱导凝固得到的Fe晶体的晶格取向受纳米Al2O3颗粒在Fe液中的漂移程度影响.     

制备方法对Mg1.9Al0.1Ni合金储氢性能的影响

文中采用机械合金化(MA)和氢化燃烧法(HCS)制备了Mg1.9Al0.1Ni,通过对它们储氢性能的对比研究发现,MA优于HCS.采用MA制得的Mg1.9Al0.1Ni储氢合金具有较高的活性和高储氢量,对PCT结果进行计算,得出温度和氢平衡压的关系式.Mg1.9Al0.1Ni(MA)553K时100s内吸放氢量分别为2.67和2.54 mass%H.用XRD方法进行物相分析,表明添加适量Al没有改变Mg2Ni的物相结构,由于MA能够制备出纳米晶粒,使得Mg1.9Al0.1Ni合金具有更好的储放氢动力学性能.     

Promotion effect of additive Fe on Al2O3 supported Ni catalyst for CO2 methanation

In this paper, the effect of additive Fe on Ni/Al₂O₃ catalyst for CO₂ methanation was studied. A series of bimetallic Ni–Fe catalysts with different Ni/Fe ratios were prepared by impregnation method. For comparison, monometallic Fe‐based and Ni‐based catalysts were also prepared by the same method. The characterization results showed that adding Fe to Ni catalyst on the premise of a low Ni loading(≦12 wt.%) enhanced CO₂ methanation performance. However, when the Ni loading reached 12 wt.%, the catalytic activity decreased with the increase of Fe content, but still higher than the corresponding Ni‐based catalyst without Fe. Among them, the 12Ni3Fe catalyst exhibited the highest CO₂ conversion of 84.3 % and nearly 100% CH₄ selectivity at 50000 ml g^‐1 h^‐1 and 420 °C. The enhancement effect of adding Fe on CO₂ methanation was attributed to the dual effect of suitable electronic environment and increased reducibility generated by Fe species.     

Ni/Al2O3催化剂上CH4三重整反应-催化剂床层温度分布

在连续流动的固定床反应装置上,考察了Ni/Al2O3催化剂上CH4三重整反应中催化剂床层的温度分布。实验在常压、750℃~950℃、2000h-1~20000h-1下进行,研究了外控炉温、空速和进料组成对催化剂床层温度分布的影响。结果表明,催化剂床层中的温度梯度较甲烷部分氧化反应平缓,在CH4/CO2/H2O/O2=50/12.5/12.5/25（摩尔比）、20000h-1下,催化剂床层中入口处温度比炉温高约80℃,出口处温度与器壁温度相当。空速越低,催化剂床层入口处温度(tmax)与炉温之差Δtmax越小(20000h-1时,Δtmax=80℃;2000h-1时,Δtmax=30℃)。当原料气中不含O2时,催化剂床层入口处没有观测到温度骤升的现象。催化剂床层温度分布出现“低谷”现象,温度最低点(tmin)比炉温低30℃~40℃。根据温度分布曲线,大体可将催化剂床层分为三个区域：富氧区、贫氧区和无氧区。富氧区内只发生燃烧反应,贫氧区内发生重整反应和部分氧化反应,无氧区内只发生重整反应。     

还原温度对Ni／Al2O3催化剂上H2,CO吸附的影响

采用程序升温还原与程序升温逐步活化、Ｈ２、ＣＯ室温吸附、Ｈ２程序升温脱附相结合的方法，研究了Ｎｉ／Ａｌ２Ｏ３催化剂上还原活化温度对其吸脱附性能的影响．实验发现，Ｎｉ／Ａｌ２Ｏ３催化剂上，在不同温度还原的不同Ｎｉ氧化物物种，经相应温度活化后可形成不同性质的Ｈ２、ＣＯ吸附中心．催化剂经５２３Ｋ及５７３Ｋ活化后可形成极细的与Ａｌ２Ｏ３有一定相互作用的吸附中心，在这类中心上，Ｈ２的室温吸附量极小，但有一定的高温Ｈ２吸附量，且高温吸附的Ｈ２要在较高温度下才能脱附，ＣＯ在其上则可能是按单金属中心多ＣＯ方式吸附的．催化剂经６７３Ｋ和７２３Ｋ活化后均形成较强的Ｈ２、ＣＯ吸附中心，ＣＯ在这些中心上可能是按线式和桥式两种方式吸附的．催化剂经６７３Ｋ活化后，形成的中心上吸附的Ｈ２可在相对较低的温度下脱附．Ｎｉ／Ａｌ２Ｏ３经７７３Ｋ处理会发生烧结，因而丧失室温Ｈ２、ＣＯ吸附能力．     

Ni/Al2O3催化剂上甲烷部分氧化制合成气反应积炭的研究

合成气制备;Ni/Al2O3催化剂上甲烷部分氧化制合成气反应积炭的研究