沈阳市科技计划项目(1072026100)
- 作品数：16 被引量：61H指数：4
- 相关作者：刘贵立方戈亮张国英梁婷李丹更多>>
- 相关机构：沈阳工业大学沈阳师范大学中国科学院金属研究所更多>>
- 发文基金：沈阳市科技计划项目国家自然科学基金辽宁省教育厅高等学校科学研究项目更多>>
- 相关领域：金属学及工艺一般工业技术理学更多>>
- Ca,Be在镁合金中的阻燃作用被引量：6
- 2009年
- 建立了镁合金的晶体,液态及其固/液界面模型.采用递归法计算了Ca,Be在α-Mg、固/液界面、镁液态中的环境敏感镶嵌能,定义并计算了Mg,Ca及Be与氧的原子亲和能.计算结果表明:Ca,Be在镁晶体中的环境敏感镶嵌能较高,不能稳定固溶于晶体中,因此在固体中的溶解度较小.合金凝固时Ca,Be扩散到环境能较低的液体中,向液面聚集.由于Ca,Be与氧的原子亲和能低于镁与氧的亲和能,聚集在液体表面的Ca,Be将优先与氧结合,生成致密的镁与合金元素的混合氧化物,阻止镁合金燃烧.
- 郭玉福李荣德刘贵立
- 关键词：电子结构阻燃MG合金
- Mg合金晶粒细化机理的电子理论研究
- 2009年
- 采用递归法计算了α-Mg与α-Zr的结构能、原子结合能,Mg/Zr界面能与Mg/液态Mg界面能,Mg中Zr及Zr中Fe,Mn,Si等杂质原子相互作用能.计算发现α-Zr的结构能、原子结合能低于相应的α-Mg,且Mg/Zr界面能低于Mg/液态Mg界面能,从能量角度合理解释了Zr先于Mg从Mg熔体析出,并作为异质核心细化Mg晶粒的实验现象.原子相互作用能的计算结果显示,Zr在Mg中相互吸引形成团簇,并与杂质形成化合物,削弱晶粒细化效果.
- 刘贵立
- 关键词：电子结构晶粒细化MG合金
- Al-Zn-Mg-Cu超高强铝合金晶界偏聚与腐蚀机制研究被引量：15
- 2009年
- 采用自编软件建立Al-Zn-Mg-Cu合金中α-Al、η(MgZn2)相及晶界含η相的α-Al大角度晶界原子集团模型。用递归法计算合金中Zn、Mg、Cu的环境敏感镶嵌能、原子相互作用能,α-Al和η相结合能、费米能级等电子参数。并依据电子参数分析合金的腐蚀特性。结果显示:合金元素Mg、Cu容易在晶界偏析,Mg、Zn形成η相原子集团。因Mg在晶界偏析,晶界析出的η相较为粗大,晶内形成的η相比较细小。计算还表明:η相的费米能级最高,在腐蚀过程中作为阳极优先溶解。合金元素Zn具有增大晶界、晶内电位差的作用,降低合金的抗腐蚀性。Cu能减小晶界与晶内费米能级差,降低晶界与晶内的电位差,具有减缓合金腐蚀的作用。
- 刘贵立方戈亮
- 关键词：电子结构晶界偏聚超高强铝合金
- 镁合金电子结构与腐蚀特性研究被引量：12
- 2010年
- 采用递归法计算了镁合金电子结构.研究发现Mg的态密度在晶内与表面接近,当表面有氧或氢氧时态密度形状改变很大,因此Mg在晶内、表面性质是接近的,但当合金表面渗透氧或氢时,合金性质有明显变化.Al,Y,La三种元素在晶体表面的掺杂原子镶嵌能均低于各自在晶内的掺杂原子镶嵌能,Al,Y,La从晶内向晶体表面扩散、并在合金表面偏聚.Al-O,Y-O,La-O,Mg-O及Mg-O-H间的亲和能均为负数,这些原子间存在亲和力,可以在合金中相互作用形成化合物.由于Mg-O-H间的亲和能远低于Mg-O的亲和能,因此Mg(OH)2比MgO更稳定.氧化初期氧与Mg,Al,Y,La等生成氧化物,当合金与腐蚀介质接触时,MgO与腐蚀介质中的水发生反应生成Mg(OH)2.Al2O3,(Y,La)2O3及Mg(OH)2能对合金起到保护作用,提高合金的耐腐蚀性能.
- 刘贵立
- 关键词：电子结构MG合金
- 奥氏体钢晶间腐蚀机理电子理论研究
- 2012年
- 采用递归法计算了奥氏体钢的杂质掺入能、格位能、亲和能等电子结构参数，建立电子参数与奥氏体钢晶间腐蚀关系，探索晶间腐蚀机理。研究表明：奥氏体钢中S和P由晶内向晶界扩散，恶化晶界稳定性，且使电子从晶界流向晶内，造成晶界与晶内产生电位差，形成微电偶结构，发生晶间腐蚀。C和Cr具有较强亲和力，能在奥氏体钢晶界形成（Cr，Fe）23C6相。Ni提高C的格位能，降低C在奥氏体中的固溶度，促进（Cr，Fe）23C6的形成与长大，增加奥氏体钢的晶间腐蚀敏感性。Nb和Ti降低C的格位能，抑制（Cr，Fe）23C6的形成，提高奥氏体钢的抗晶间腐蚀能力。
- 刘贵立刘延超
- 关键词：晶间腐蚀奥氏体不锈钢
- 钛铝合金高温氧化机理电子理论研究被引量：8
- 2012年
- 为了从电子层面揭示钛铝合金高温氧化的物理本质,采用递归法与Castep相结合的方式,计算了原子埋置能、亲和能、结合能等电子结构参数,探索合金氧化机理.研究表明:氧在钛中有较大固溶度,氧原子可以在钛表面的基体内聚集,逐步向深层扩散.氧与钛具备较强的亲和力,能形成钛的氧化膜.钛基体中铝原子间具有相互吸引力,能形成铝的原子团簇.铝原子团簇中的钛原子间相互排斥与铝形成化合物.铝、钛与氧的亲和能相近,不易发生铝的优先氧化,而是同时生成钛的氧化物和铝的氧化物.Al_2O_3比TiO_2的结合能略低,因而更加稳定,铝在TiO_2中有较大的固溶度,能替换其中的钛形成更稳定的Al_2O_3氧化物.
- 刘贵立李勇
- 关键词：电子理论高温氧化钛铝合金
- 镁/镀镍碳纳米管界面特性电子理论研究被引量：4
- 2009年
- 建立了复合材料中(镀镍)碳纳米管/镁界面原子集团模型,采用递归法计算了界面电子结构.计算表明:镀镍碳纳米管与镁形成的界面结构能、原子结合能较低,镍能够加大纳米管/基体界面结构的稳定性,促进界面结合强度的提高;在界面镍镀层中镁原子的相互作用能为正,说明镍镀层中的镁原子相互排斥,不能形成原子团簇,具有有序化倾向,形成起到强化界面作用的有序相;碳、镁原子在未镀镍碳纳米管与镁的界面格位能较高,降低界面稳定性,因而界面比较脆弱.碳纳米管镀镍后,镍使界面处镁、碳的格位能大幅降低,界面稳定性增强.
- 刘贵立杨忠华方戈亮
- 关键词：复合材料纳米管电子结构
- Ni-Cr-Al合金择优氧化及其影响机理的第一原理研究被引量：3
- 2011年
- 采用基于密度泛函理论的赝势平面波第一原理方法,研究了Ni-Cr-Al合金择优氧化及其影响机理。研究结果表明,Al,Cr不在Ni表面发生偏聚,Y却发生偏聚。氧吸附促使含Al,Cr镍合金表面偏聚反转,这对发生择优氧化起到了决定性的作用。合金元素向表面偏聚强弱的顺序为Y>Cr>Al。Cr,Al,Y存在使O于Ni合金表面化学吸附更稳定,尤其是Cr,这可以解释Ni合金氧化皮外层一般是Cr2O3,内层是Al2O3的事实。稀土促进Ni-Cr-Al合金选择性氧化是因为稀土氧化物Y2O3有助于Cr2O3,Al2O3成核。合金元素Al,Cr,Y使Ni合金表面活性增强,有助于表面Al,Cr,Y氧化物形成,产生择优氧化。O与Al,Cr,Y形成较强的共价键,与Ni形成较弱的共价键,因此Ni-Cr-Al合金表面容易生成Al2O3或Cr2O3氧化膜。O吸附使Ni,Cr,Y的d电子转移到氧原子上,因此形成的化学键兼有共价键和离子键的特性。
- 梁婷张国英李丹路广霞朱圣龙
- 关键词：密度泛函理论第一性原理吸附能电子态密度
- 多元合金化对γ-TiAl(111)表面氧吸附影响机理的第一原理研究
- 2011年
- 采用基于密度泛函理论的赝势平面波第一原理方法,研究了合金化对γ-TiAl合金(111)表面氧吸附的影响机理。结果表明,氧于γ-TiAl基合金表面的吸附是化学吸附,Nb与Si共同掺杂使吸附更容易发生。氧与表面Al和Ti间同时存在共价和离子键作用。且总的作用差别并不大,这就使得TiAl金属间化合物氧化时,能够同时生成TiO2和Al2O3。同时Si直接与氧发生氧化生成的SiO2与Al2O3层一起阻碍内氧化的进行。Nb、Si共同掺杂时,Nb主要在基体中起作用,Si主要在表面起作用,两种作用可以叠加,即Nb、Si共同掺杂比单独添加使γ-TiAl合金具有更高的抗氧化性能。
- 李丹张国英梁婷褚冉朱圣龙
- 关键词：密度泛函理论第一性原理吸附能电荷密度
- Sc在Al-Zn-Mg-Cu超高强铝合金中作用机理的电子理论研究被引量：2
- 2009年
- 通过晶胞平移获得Al-Zn-Mg-Cu合金中α-Al,Al3Sc及η相原子集团模型,采用自编软件建立α-Al/液态Al界面、α-Al/Al3Sc界面原子团模型.用递归法计算合金中各组织的态密度、结合能、费米能级,合金元素Sc与空位相互作用能等电子参数.依据电子参数解释合金晶粒细化、腐蚀的物理本质.研究表明:Al3Sc从液态金属析出时释放的能量比α-Al从液态金属析出时所释放的能量少,可先于α-Al从液态金属中析出;且α-Al与Al3Sc的界面能远低于α-Al/液态Al的界面能,Al3Sc可为α-Al的形核生长提供条件,增加α-Al的形核率,细化晶粒.Sc吸引空位,降低空位及溶质原子的扩散能力,使晶界无沉淀带宽度变窄,进而减小晶界与晶内的电极电位差,提高合金的耐蚀性能.
- 刘贵立方戈亮
- 关键词：电子结构
