杂质浓度对Zr替位掺杂γ-TiAl合金的结构延性和电子性质的影响

以Zr替代Ti(或Al)掺杂γ-TiAl体系为研究对象, 掺杂浓度(摩尔比)分别为1/54, 1/36, 1/24和1/16. 采用基于密度泛函理论的第一性原理方法, 计算研究了Zr掺杂γ-TiAl体系的晶体结构及其稳定性、延性和电子性质等. 结果显示, Zr替位掺杂, 可以改变γ-TiAl基合金的结构对称性. 计算的形成能表明, Zr替代Ti原子会使体系的形成能降低, 而Zr替代Al原子会使体系的形成能增加. 因而, 在掺入γ-TiAl时, Zr更倾向于替代Ti 原子, 但是Zr替代Al原子也具有一定的可能性, 从而会产生多样的掺杂体系, 对于改善合金的性质具有重要意义. 对各个体系轴比的计算与分析表明, 当掺杂浓度为1.85 at%–6.25 at% 时, Zr替代Al原子会使体系的轴比减小、接近于1, 从而改善合金的延性效果明显. 能带结构显示各个Zr掺杂γ-TiAl体系均具有金属导电性. 对电子态密度和布居数的分析表明, Zr替代Al原子后, Zr与其邻近Ti原子的共价键结合强度大为降低, 导致合金体系中的Ti-Al(Zr)键的平均强度明显减弱, 金属键增强, 这是改善γ-TiAl合金延性的重要因素.     

烟气在井筒中的酸凝结规律

注烟气开发稠油技术中,确定烟气酸凝结点温度已经成为避免发生低温酸腐蚀、提高注烟气采油安全性的关键。通过建立烟气在井筒中的流动与传热模型,计算了不同烟气成分及参数下沿井筒深度的酸凝结点,分析得到不同注入介质及参数对酸凝结点的影响规律。结果表明:烟气注入压力越高,水蒸气含量和三氧化硫含量越高,则烟气酸凝结点温度越高,酸凝结位置离井口越近;注入流量越大、注入温度越高,则井底温度越高,酸凝结位置离井口越远。提高注入温度和流量,降低注入压力,对烟气进行脱硫、脱水处理,可以防止井筒内出现酸凝结。