新金刚石电子结构的第一性原理研究

金刚石、 石墨和卡宾碳是三种常见的碳同素异构体, 其外层轨道价电子分别是以sp³-, sp²-和sp¹-形式杂化而成的^［1］. 1991年, Hirai等^［2］在研究金刚石的形成机理时, 发现了一种新的碳同素异构体, 并将其命名为新金刚石(new diamond) ^{［3, 4］}. 在许多实验过程中虽然也曾获得过新金刚石^［5~11］, 但是这些实验获得的新金刚石的样品产量都较少, 且新金刚石的颗粒尺寸都很小(小于100 nm), 因此只能采用电子衍射(ED)的方法研究其结构. Jarkov等^［9］在分析多晶体ED图谱的基础上, 认为新金刚石是面心立方结构(FCC), 其晶格常数为0.357 nm. 2001年, Konyashin等^［1］通过ED图谱、电子能量损失谱和半经验的能量计算认定新金刚石为FCC的纯碳, 其晶格常数为0.356 3 nm. 我们曾用强磁场碳黑催化法制备出大量的新金刚石^{［3,4,12~14］}, 并对新金刚石的热稳定性进行了研究^［12］, 而对其结构和性能的研究尚未见报道.     

电磁场作用下材料加工新技术

材料电磁加工已成为金属材料基础研究和开发制备新技术的重要领域 .在材料制备过程中施加电磁场 ,不仅改善了金属铸坯的外部质量 ,而且细化了铸坯内部的凝固组织 .随着超导强磁场技术的发展 ,电磁场在控制金属凝固、改善电镀质量及防止金属腐蚀等方面将越来越重要 .     

刷镀电压对镍镀层摩擦磨损性能的影响

为研究刷镀电压对镍镀层摩擦磨损性能的影响,分别在不同刷镀电压下,采用快速镍刷镀方法在45~#钢表面制备工作层.在球-盘摩擦磨损试验机上,以Cr12钢球为摩擦配副进行油润滑条件下的摩擦磨损试验,通过磨损失重、油液的光谱和铁谱分析、摩擦系数、磨损表面形貌研究了不同镍镀层的摩擦磨损性能.结果表明:不同刷镀电压下制备的镍镀层的摩擦磨损性能存在较大差异.刷镀电压过低(8V)或过高(22V)时,镍镀层耐磨性能均下降;当刷镀电压为14V时,镍镀层的摩擦磨损性能最佳;镍镀层磨损机制以磨粒磨损和黏着磨损为主.     

连铸坯中缩敏感系数研究

连铸坯内部中心缩松、缩孔是影响铸坯内部质量的主要缺陷之一．综合运用凝固理论、数值模拟、实验研究、数学推导等手段,提出了描述连铸坯中缩缺陷形成可能性大小的连铸坯中缩敏感系数,并以中缩敏感系数为桥梁,建立了工艺因素与中缩缺陷的关系．结果表明,二冷水是形成连铸坯中缩缺陷的主要因素;随着过热度的增加,连铸坯愈易形成中心缩孔、缩松缺陷;一冷水量对中缩敏感系数的影响较小．该判据用于连铸过程控制可得到较高质量连铸坯。     

正极材料LiNi0.5C0.5O2的电化学性能研究

以聚丙烯酰胺（PAM）为分散剂用微波—固相复合加热技术合成了层状锂离子电池正极材料LiNi0.5C0.5O2。通过扫描电子显微镜（SEM）和X—射线粉末衍射（XRD）分析技术对材料的微观形貌和相结构进行了表征。恒电流充放电循环测试表明：材料的放电比容量高达154mAh／g，且有良好的循环性能。重点利用循环扫描伏安、计时电量和电化学交流阻抗测试技术，对材料在循环前后的电化学性能变化规律进行了探讨。结果表明，经过循环后材料的导电能力以及锂离子扩散能力都有了很大的提高。另外，材料中的锂含量对材料的导电能力也有很大的影响。     

软接触结晶器结构对磁场分布影响的实验研究

为了设计具有合理结构的软接触结晶器 ,研究了开缝数、开缝宽度、感应线圈与结晶器相对高度等对磁场的影响 ,考察了在不同条件下软接触结晶器内磁场分布规律 .结果表明 :增加开缝数不但能提高结晶器的透磁性 ,而且能使轴向磁场沿圆周方向分布更加均匀 ;开缝宽度对开缝处轴向磁场影响较大 ,而对其他位置的影响不明显 ;轴线上轴向磁场强度的最大值位置和最大值分别随感应线圈上升分别上移和增大 .     

不同氮掺杂浓度碳纳米管的制备及其成键特性分析

采用化学气相沉积法,以吡啶为氮源,乙炔为碳源,制备出了不同氮掺杂含量的碳纳米管.使用透射电子显微镜(TEM)和X射线荧光光谱(XPS)对样品的形貌和成键特性进行了观察和分析.TEM测试发现随着掺杂量的增大,氮掺杂碳纳米管的竹节长度从120 nm减小为40 nm左右,同时管身变得更加弯曲,管壁变得粗糙.XPS测试发现氮元素在碳纳米管中以“吡啶”、“吡咯”和“石墨”三种C—N键合方式存在.结合三种价键的形成原因,分析了氮掺杂浓度对键合形式的影响,并根据价键的存在形式解释了碳纳米管形貌变化的原因. 关键词： 碳纳米管 氮掺杂 XPS     

7050铝合金最终形变热处理工艺优化

对电磁连铸7050铝合金进行最终形变热处理（FTMT）,以期使合金获得更高的综合性能.确定的最佳FTMT工艺参数为预时效105℃/8h、冷形变20%以及终时效140℃/14h.最终形变热处理后合金性能因加工硬化和沉淀硬化而得到较大提高,抗拉强度和屈服强度分别达到631.28、611.80MPa,延伸率达到14.68%.     

时谐电磁场相位均衡性研究

通过数值模拟比较了三相，两相电磁搅拌器磁场分布特点，当相位匹配时，两相电磁搅拌器的搅拌效果较三相的有明显提高，实际制造三相，两相电磁搅拌器各1台，在分析了相位转换的电学原理基础上，制得了用于两相电磁搅拌的相位转换器，实验证明配备相位转换器的两相电磁搅拌器，其搅拌效率更高。     

正极材料LiNi0.5Co0.5O2的电化学性能研究

以聚丙烯酰胺(PAM)为分散剂用微波—固相复合加热技术合成了层状锂离子电池正极材料LiNi0.5Co0.5O2。通过扫描电子显微镜(SEM)和X—射线粉末衍射(XRD)分析技术对材料的微观形貌和相结构进行了表征。恒电流充放电循环测试表明:材料的放电比容量高达154mAh/g,且有良好的循环性能。重点利用循环扫描伏安、计时电量和电化学交流阻抗测试技术,对材料在循环前后的电化学性能变化规律进行了探讨。结果表明,经过循环后材料的导电能力以及锂离子扩散能力都有了很大的提高。另外,材料中的锂含量对材料的导电能力也有很大的影响。