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  • 简介:通过第一性原理的密度函理论,研究Cl^-离子Al(100)表面的吸附行为,获得了不同覆盖度下Cl^-离子Al(100)表面吸附后的能量、结构参数和电子特性。计算结果表明,Cl^-离子Al(100)表面的顶位(T)和桥位(B)的吸附较稳定,而洞位(H)是能量上最不稳定的吸附位,吸附能随着覆盖度的增大而减小。同时,表面吸附Cl^-离子,还引起靠近表面的多层Al原子发生不同程度的收缩;随着覆盖度的增加,被吸附的Cl^-离子之间的距离变短,使得它们之间的静电排斥和静电能增大,并导致表面吸附能和吸附的Cl^-离子与最外层Al原子间的垂直距离逐渐减小。通过对清洁的Al(100)表面及Cl^-离子不同位置的吸附表面的态密度分析,得到如下结论:Cl^-离子Al(100)表面的吸附主要是由于Cl^-的2s和2p轨道与基底金属的3p轨道相互作用的结果。

  • 标签: 密度泛函理论 表面吸附 吸附能 表面
  • 简介:采用Gleeble-1500热模拟机高温压缩试验,研究5A01铝合金应变速率为0.01~1s^-1、变形温度为350~450℃条件下的流变行为,并利用光学显微镜分析合金不同压缩条件下的组织形貌特征。结果表明:应变速率和变形温度的变化强烈影响合金流变应力的大小,流变应力随变形温度升高而降低,随应变速率提高而增大。采用双曲正弦形式ARRHENIUS的关系来描述5A01铝合金高温压缩变形时的流变应力行为,获得的材料常数A、a、11和Q分别为0.06831s^-1、0.0094MPa、2.7089和161.14kJ/mol;应变速率为0.01s^-1叫及变形温度低于400℃条件下变形时,5A01铝合金组织为纤维组织,而当变形温度升高到450℃时,再结晶程度很高,出现大量等轴晶。

  • 标签: 5A01铝合金 高温压缩 流变应力 显微组织
  • 简介:研究了粉末冶金方法制备的Ni-5%Ag合金的微观组织、力学性能、电阻率、抗碱性侵蚀能力,并与同等条件下制备的镍棒进行了对比分析.结果表明:合金为纯Ni+纯Ag两相构成;大部分银分布晶界位置;这些银可有效地阻止高温退火时合金晶粒的长大;合金晶粒粒径为15μm,室温抗拉强度达382MPa,延伸率为42%,远高于纯镍对比样品;合金电阻率为68.2nΩ·m,与对比样品相比降低达13%;合金电阻率符合两单相合金并联加和的规律;合金具有与对比样品相同的抗碱性(31%KOH水溶液)腐蚀能力.

  • 标签: 镍银合金 电阻率 极柱
  • 简介:利用Ta2O5-NaF-C混合粉末为原料,采用碳热还原法石墨表面制备不同形态的碳化钽晶须,利用SEM和XRD对晶须的形貌、结构与成分进行观察与分析,采用热力学计算与实验验证相结合的方法研究不同形貌碳化钽晶须的生长机制。结果表明:TaC晶须存在不同的生长机制,当原料粉末添加量较少时,石墨表面主要生长出圆柱状晶须伴有头部液滴状结构,原料粉末添加量较多时得到规则的四方柱状结构晶须,也存在2种不同形貌晶须并存的情况。圆柱状晶须为VLS(气-液-固)生长机制;四方柱状TaC晶须为VS(气-固)生长机制。VLS机制中,催化液滴的主要成分为NaTaO3。

  • 标签: 碳热还原 TaC晶须 Ta2O5-NaF-C体系 形貌 生长机制
  • 简介:采用Al-5Ti-B变质剂对过共晶Al-18Si合金进行反向变质处理,用光学显微镜观察合金的组织与形貌,研究变质剂加入量、变质温度和冷却速度对初晶硅的尺寸、形态和面积分数以及共晶组织的影响。研究表明:当Al-5Ti-B加入量(质量分数)为0.3%时,变质处理后Al-18Si合金中的初晶硅和共晶硅尺寸明显减小,初晶硅的面积分数减小;与其相比,变质剂加入量增加到0.6%时,初晶硅尺寸变化不明显,但共晶硅进一步细化;随冷却速率降低,变质处理后Al-18Si合金中初晶硅相的数量减少,但Si颗粒尺寸明显增大,并且共晶硅细化;与Al-18Si合金720℃变质相比,该合金780℃变质处理时,初晶硅的尺寸增大,但初晶硅的面积分数显著减小;合金850℃变质处理后初晶硅的尺寸、面积分数都比720℃变质处理后明显减小;随变质温度升高,Al-Si合金中的共晶硅明显细化。

  • 标签: 过共晶铝硅合金 初晶硅 共晶硅 反向变质 变质机理
  • 简介:采用简单水热法和后续高温煅烧制备多孔结构V2O5微球,用X射线衍射仪分析V2O5微球的晶体结构,通过扫描电镜和透射电镜观察和分析微球表面形貌与微观结构。结果表明,微球为单相V2O5,呈形貌均一的多孔结构。作为锂离子电池正极材料,V2O5多孔微球电极不同电压区间均显示出优异的电化学性能,2.5~4.0V电压范围内,100mA/g的电流密度下,初始放电比容量达到145(mA·h)/g,接近理论值147(mA·h)/g,循环50圈后仍保持138(mA·h)/g,容量保持率高达95.2%。此外,该电极还表现出优异的长循环稳定性,2A/g的电流密度下循环1000圈后放电比容量保持82.8(mA·h)/g,平均单圈比容量衰减率仅为0.022%。该材料优良的电化学性能得益于三维多孔微球结构。

  • 标签: 锂离子电池 正极材料 水热法 多孔微球 V2O5 电化学性能
  • 简介:采用粉末冶金法制备95W-5(Ni/Fe)合金,研究合金的力学性能,并通过扫描电镜(SEM)观察其延性断裂和脆性断裂的断口形貌。结果表明,合金有2种断裂形式,当粘结相与W颗粒界面结合良好时,发生粘结相的延性断裂和W颗粒的穿晶解理断裂,合金的强度和韧性都很高,冲击韧性、抗拉强度和伸长率分别达到29J/cm2、883MPa和10%;而粘结相与W颗粒界面结合较差,粘结相不能完全填充于W颗粒之间时,合金表现为脆性,其冲击韧性和抗拉强度分别为4.69J/cm2和596MPa,断裂前不出现塑性变形。对烧结后的95W-5(Ni/Fe)脆性合金马弗炉内进行热处理(热处理温度为1150~1280℃,用氩气作保护气氛,保温时间0.5~2h)后,由于改变了W颗粒与粘结相之间的界面结合状态,合金断裂行为转变为延性断裂,力学性能大幅度提高。

  • 标签: 高密度钨合金 力学性能 显微组织
  • 简介:为提高镁合金的耐蚀性能,采用超音速微粒沉积技术ZM5基体上制备Al-Si防护涂层。采用环氧面漆对涂层进行封孔处理,采用电化学方法和中性盐雾实验对镁合金基体、涂层及涂层封孔后的抗腐蚀性能进行测试。结果表明:防护涂层致密,缺陷少,可显著提高ZM5镁合金的耐蚀性能;腐蚀电流密度比基体降低2~3个数量级,阻抗模值提高2个数量级,而涂层封孔后耐蚀性能进一步提高。相比镁合金24h严重腐蚀,涂层中性盐雾实验1000h仅轻微腐蚀,腐蚀造成的质量损耗较小,封孔后涂层未见明显腐蚀,可为镁合金提供长效防护。

  • 标签: ZM5镁合金 超音速微粒沉积 AL-SI涂层 封孔处理 耐蚀性
  • 简介:以Ti粉、Al-V合金粉及Mo粉为原料,通过冷等静压和真空烧结制备Ti-3Al-5Mo-4.5V(TC16)合金,并对该合金的组织与力学性能进行研究。结果表明,粉末冶金TC16合金具有由α相和β相组成的网篮组织,相对密度约为93.5%,抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为1062MPa,973MPa和2.3%,关键性能(屈服强度)达到铸造TC16合金水平。

  • 标签: 粉末冶金 钛合金 相对密度 微观组织 力学性能
  • 简介:以CH3COOLi·2H2O和锐钛矿型TiO2为原料,通过直接融盐法合成锂离子电池负极材料Li4/3Ti5/3O4,考察合成条件对材料性能的影响,并通过X射线衍射仪(XRD)和扫描电镜(SEM)对样品进行物相和形貌分析。结果表明,先在70℃保温5h或10h,再在800℃煅烧2h可得到纯相的Li4/3Ti5/304粉末,平均粒径300nm左右,且粒径分布均匀。充放电测试表明70℃保温5h、800℃煅烧2h得到的样品具有最优异的电化学性能。以0.1C倍率充放电,其首次放电容量达到172(mA.h)/g,接近理论容量,20次循环后,容量仍保持140(mA·h)/g。与传统的固相法相比,用直接融盐法得到的材料具有较大的锂离子扩散速率、高倍率性能和循环可逆性。

  • 标签: 锂离子电池 直接融盐法 负极材料 Li4/3Ti5/3O4
  • 简介:对硬质合金渗碳时碳原子粘结相钴中的扩散系数进行了研究,假定C与O、N等非金属扩散原子液态金属中的扩散具有相似之处,导出了一个求算碳原子液态金属钴中的扩散系数方程式(DAB=D0(dB/dAexp[-0.17Tm(16+K0)/T])。式中:D0为液态金属自扩散ARRHENIUS方程的频率因子,dB和dA分别为溶剂金属原子和扩散原子的直径,Tm为金属的熔点温度,K0为溶剂金属原子的价态,T为扩散温度。)该方程适用于碳及其它非金属扩散原子液态金属中的扩散系数计算,经与实测结果对比,证明其计算结果与实测结果具有较好的一致性。

  • 标签: 硬质合金 粘结相 扩散系数
  • 简介:根据摩擦粘着理论公式,计算出粉末冶金摩擦材料的摩擦因数与工作条件下测出的摩擦因数接近,因此粉末冶金摩擦材料摩擦过程中,同样可用粘着理论来解释。

  • 标签: 粘着理论 摩擦因数 计算公式 摩擦层
  • 简介:利用蒙特卡罗方法,通过建立合理的模拟规则,对单个圆形颗粒液相中被溶解并形成溶质、溶质扩散、以及溶质析出等过程进行模拟。模拟结果表明:颗粒溶解度随模拟时间延长而逐渐增加,液相中的溶质浓度相应趋于饱和;升高模拟温度会加快颗粒的溶解速率,使溶质液相中达到饱和所需要的时间缩短,饱和浓度值相应增加;尺寸越小的颗粒表现出越高的溶解活性,通过对不同初始尺寸的颗粒液相中达到溶解平衡过程的模拟,所得平衡尺寸及饱和浓度之间的关联性与Gibbs-Thomson关系较为吻合。上述模拟结果均与实际溶解情况较一致。

  • 标签: 蒙特卡罗方法 模拟 溶解-析出过程 颗粒 液相
  • 简介:简述了热电偶测温中的作用以及测控温过程中易忽视的“小问题”,对这些“小问题”的实验结果进行了理论分析,提出了热电偶正确使用和减小静、动态误差的方法。

  • 标签: 热电偶 自动控制 温度测量
  • 简介:研究4J50铁镍合金500~520℃空气中、22%~60%湿度范围内的氧化规律和氧化动力学,利用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)和X射线衍射(XRD)对氧化膜的形貌和相组成进行分析。结果表明:氧化初期,基体表面生成不连续的氧化膜,其主要成分为Fe2O3;氧化时间为10~15min时,生成均匀的氧化膜,其主要成分为Fe2O3和Fe3O4;提高氧化温度和相对湿度可加快4J50铁镍合金的氧化过程,相对湿度高于60%会显著降低氧化膜的粘附性。

  • 标签: 4J50铁镍合金 氧化 相对湿度
  • 简介:温压是一项以较低的成本制造高性能铁基粉末冶金零部件的新型成形技术.实验发现,颗粒重排是温压过程的主导致密化机理,而为颗粒重排提供协调性的塑性变形是另一重要的致密化机理.作者分析了影响这2个致密化机理的主要因素.在此基础上,提出了温压粉末原料的设计原则,并成功设计了高性能、低成本合金钢粉末的3大体系温压粉末原料.

  • 标签: 致密化机理 颗粒重排列 塑性变形 温压
  • 简介:研究14Cr-ODS、16Cr-ODS与310奥氏体钢600℃/25MPa的超临界水中的应力腐蚀开裂行为。通过慢应变速率拉伸实验得到应力-应变曲线,以及不锈钢的抗拉强度和伸长率。应力-应变曲线显示14Cr-ODS与16Cr-ODS都出现颈缩,而310奥氏体钢没有颈缩,达到极限强度后直接断裂,表现为脆性断裂特征。用扫描电镜对断口形貌进行观察,结果表明:16Cr-ODS的伸长率达到20%,断口成杯锥状,存在明显颈缩,但没有应力腐蚀开裂敏感性;14Cr-ODS断面上有韧窝出现,没有明显的应力腐蚀开裂敏感性;310奥氏体钢断裂方式几乎全为沿晶脆断,具有应力腐蚀开裂敏感性。

  • 标签: ODS钢 超临界水 应力腐蚀开裂 慢拉伸实验
  • 简介:研制了一种以玻璃粉作为粘结相的低温烧结型银基浆料,并应用于集成电路半导体芯片贴装工艺。重点考察了半导体芯片与氧化铝陶瓷基座组装后的附着力,以研究浆料中银粉、玻璃粉和有机载体的含量以及芯片的净化处理工艺、烧结工艺对组装件剪切力和温度循环后剪切力的影响。结果表明:采用有机溶剂和皂化除油,银粉和玻璃粉质量比为7:3,有机载体和固体相质量比为1:9,430℃烧结,保温时间20~25min时,能获得最大剪切力。

  • 标签: 银基浆料 剪切力 粘结剂
  • 简介:针对无机纳米粉体的表面改性,以自由基聚合的方法制备以马来酸酐及其单酯物为锚固基团、甲基丙烯酸丁酯(BMA)为溶剂化链、苯乙烯(St)为功能基团的超分散剂SMB。研究不同超分散剂种类、用量以及传统分散剂改性无机纳米粉末的效果,改性前后纳米粉末通过亲油化度、润湿性检测以及SEM和TEM观察以表征其改性效果。研究表明,超分散剂的适宜用量为8%;超分散剂SMB-2改性纳米TiO2粉体的改性效果较好;通过对比超分散剂与传统改性剂钛酸酯、硅烷偶联剂和TDI改性纳米TiO2粉体的改性效果可知,超分散剂的改性效果较佳。

  • 标签: 超分散剂 无机纳米粉体 表面改性 改性效果