工艺参数对TiAl合金激光熔覆复合涂层的影响

利用预涂NiCr-Cr3C2复合粉末对-γTiAl合金(简称TiAl合金)进行激光熔覆处理,制得了以Cr7C3,TiC硬质耐磨相为增强相,以-γNiCrAl镍基固溶体为基体的复合涂层;较系统地研究了光束扫描速度对TiAl合金激光熔覆复合材料涂层组织与耐磨性能的影响.结果表明,随着激光束扫描速度的提高,涂层显微组织有细化的趋势,显微硬度有所提高,而涂层厚度则有所降低.在中等扫描速度下(2.00mm/s)获得的涂层具有最好的滑动磨损耐磨性.     

Synthese und Kristallstruktur von Ti12Sn3O10 – einem niedervalenten Oxid des Titans mit oxidischem Gerüst und intermetallischen „Inseln”︁

Synthesis and Crystal Structure of Ti₁₂Sn₃O₁₀ – a Low Valent Oxide of Titanium with an Oxidic Network and Intermetallic ”︁Islands”︁”︁ The new ternary compound Ti₁₂Sn₃O₁₀ is obtained by the reaction of Ti, TiO₂ and Sn at 1500 °C. According to the single crystal structure analysis (cubic, space group Fm3m, a = 13.5652(9) Å, Z = 8, wR₂(I) = 0.048, R₁(F) = 0.020) the air stable compound represents a new structure type combining structural features of oxides and intermetallics. While tin is surrounded only by titanium the five different Ti atoms have oxidic and metallic coordination spheres as well, explaining the quite low averaged oxidation number. The crystal structure is characterized by a threedimensional net of Ti₄O‐tetrahedra and trigonal bipyramides Ti₅O. In the voids there are intermetallic ”︁islands”︁”︁ of a composition Ti₃₃Sn₆ with a diameter of about 10 Å.     

First-principles Study of Mechanical and Electronic Properties of Co-Sn Intermetallics for Lithium Ion Battery Anode

The equilibrium structures, formation energy, mechanical properties and electronic properties of Co-Sn intermetallics have been systemically studied by first-principles study. The results show that the CoSn phase is more thermodynamically stable than any other stoichiometry of Co-Sn intermetallics. With the increasing of Co content in Co-Sn intermetallics, the mechanical properties change into brittle behavior from ductility character. Adding proper amount of Co to Co-Sn intermetallics can improve the cycle performance for lithium ion battery anode. However, high Co content will lead to a poor cycle performance for Co-Sn intermetallics.     

Dy(Ⅲ)离子在LiCl-KCl熔盐中的电化学行为及Dy-Ni金属间化合物的选择性制备

采用循环伏安、方波伏安和开路计时电位等电化学方法研究了Dy(Ⅲ)离子在LiCl-KCl 共晶盐中的电化学行为及Dy-Ni 合金形成的电化学机理. 循环伏安和方波伏安法研究表明, Dy(Ⅲ)离子的电化学还原过程为三个电子转移的一步反应. 与惰性W电极相比, Dy(Ⅲ) 离子在Ni 电极上的循环伏安曲线多出了三对氧化还原峰,是由于Dy与Ni 形成了合金化合物, 导致Dy(Ⅲ)离子在活性Ni 电极发生了欠电位沉积. 采用X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)附带能量散射谱(EDS)对恒电位(-1.6, -1.8 和-2.0 V)电解制备的Dy-Ni 合金进行分析, 分别获得了DyNi₅, Dy₂Ni₇和DyNi₂金属间化合物. 实验结果表明, 通过控制电位进行恒电位电解可以有选择性地制备不同的金属间化合物.     

高压下三元金属间化合物SrAlSi的电学和晶格动力学特性

基于密度泛函理论的第一性原理方法,系统研究了三元金属间化合物SrAlSi在高压下的电子性质和晶格动力学性质.三元金属间化合物SrAlSi具有和MgB₂类似的六角蜂巢状结构,Sr原子取代了Mg原子的位置,Al、Si原子无序地占据B原子的位子.通过对SrAlSi三元金属间化合物能带和三维费米面的计算,发现在压力的作用下SrAlSi费米面附近的能带发生电子拓扑变化,压力可以导致电子拓扑结构相变(ETTs).通过晶格动力学研究发现,在压力的作用下,SrAlSi的光学支沿着A-L-H方向逐渐软化,声学支逐渐变硬,说明金属间化合物SrAlSi在压力作用下结构不是很稳定,随着压力的继续增大,会有新的结构出现.     

COHESIVE ZONE MODELING OF INTERGRANULAR CRACKING OF INTERMETALLIC COMPOUNDS IN SOLDER JOINTS

为研究焊锡接点金属间化合物微结构对其微观-宏观力学行为的影响,采用Voronoi图算法构造了金属间化合物的晶粒尺度几何模型,通过在晶粒界面配置内聚力界面单元,提出了模拟金属间化合物晶粒界面裂纹起裂、扩展与连通的有限元数值模拟方法。基于该方法,研究了晶粒形状和晶粒界面缺陷对晶界微开裂模式和整体响应的影响,研究了金属间化合物微结构对焊锡接点强度和破坏模式的影响。结果表明,晶粒形状对整体强度影响不大,但对微裂纹开裂模式有影响。当考虑晶界随机缺陷时,强度较低的晶粒界面对整体强度影响较大。金属间化合物层的厚度对焊锡接点强度和破坏模式均有影响,而金属间化合物与焊料界面的粗糙度主要影响焊锡接点的破坏模式。     

金属间化合物Ca_3Si_4光学性质的第一性原理计算

使用基于密度泛函理论的第一性原理赝势平面波方法,对Ca3Si4块体进行了详细的计算研究,得到了金属间化合物Ca3Si4是一种间接带隙半导体,禁带宽度为0.372 eV;价带主要由Si的3s和3p态电子构成,导带主要由Ca的3d态电子构成。其光学性质结果为:静态介电常数为19,折射率为4.35,吸收系数最大峰值为1.56×105cm-1,能量损失峰的最大值约在8.549 eV处。     

极性金属间化合物MgIn2的合成、晶体结构及能带特征

在惰性气氛氩气保护下,通过高温固相反应合成得到了一个二元极性金属间化合物MgIn2。经X-射线单晶衍射与元素分析等方法确定了其晶体结构。MgIn2属立方体系,空间群为Fd3m(No.227),晶体学参数a=0.956 13(16)nm,V=0.874 1(3)nm3,Z=8,R1=0.035 3,wR2=0.082 8。MgIn2属于CaAl2结构类型,其结构特征为[In4]四面体通过共用顶点In原子链接而成的三维框架结构,Mg原子填充在三维框架的空隙中。能带结构计算表明MgIn2属于金属性的化合物。     

Thermodynamic and physical properties of FeAl and Fe3Al: an atomistic study by EAM simulation

With this work we present a newly developed potential for the Fe–Al system, which is based on the analytical embedded atom method (EAM) with long range atomic interactions. The potential yields for the two most relevant phases B2-FeAl and D0₃-Fe₃Al lattice constants, elastic constants, as well as bulk and point defect formation enthalpies, which are in good agreement with experimental and other theoretical data. In addition, the phonon dispersions for B2-FeAl and D0₃-Fe₃Al show a good agreement with available experiments. The calculated lattice constants and formation enthalpy for disordered Fe–Al alloys are in good agreement with experimental data or other theoretical calculations. This indicates that the present EAM potentials of Fe–Al system is suitable for atomistic simulations of structural and kinetic properties for the Fe–Al system.     

第一原理研究铝锂金属间化合物

运用密度泛函理论系统地研究了二元铝锂金属间化合物Al₃Li、AlLi、Al₂Li₃和Al₄Li₉的结构、形成热、弹性和电子结构.通过计算四种金属间化合物的形成热,证明了金属间化合物中铝和锂之间具有强烈的化学作用. 在富锂金属间化合物中,随着锂的含量的增加,金属间化合物热力学稳定性呈线性减弱. 计算金属间化合物的单晶弹性常数可以得出四种金属间化合物都是机械稳定的. 运用Voigt-Reuss-Hil