导读:本文包含了结构基块论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:沥青基块体炭,氧化石墨烯,微裂纹,力学性能
结构基块论文文献综述
庄存甲,邹泽玉,涂川俊,鲜勇,张思斯[1](2017)在《氧化石墨烯改性沥青基块体炭材料的显微结构及力学性能》一文中研究指出针对沥青基块体炭材料内部微裂纹难以抑制的缺陷,以氧化石墨烯为改性材料,以单一高温煅烧后的石油焦粉为增强相,改质煤沥青为粘结剂,采用分步分散、热轧片、二次造粒等工艺,经一次性焙烧制得氧化石墨烯改性沥青基块体炭材料。对沥青基块体材料的力、电学性能及显微结构进行了测试表征。本研究表明,添加氧化石墨烯(1wt%)的沥青基块体材料的体积密度为1.48g/cm~3,其抗折强度较未添加氧化石墨烯的块体材料提高了25.0%,为14.6MPa,其硬度相应提高了28.2%,为64HSD;随着氧化石墨烯的继续加入,其抗折强度和硬度反而降低;其电阻率的变化趋势与强度、硬度变化趋势一致。块体材料断面的SEM研究表明,添加氧化石墨烯(0.5wt%)的微裂纹区域的面积较未添加氧化石墨烯的炭材料明显减少,其致密性得到提高。氧化石墨烯的改性对沥青基块体材料的致密化起到了钉扎和拉拽作用。(本文来源于《炭素》期刊2017年04期)
艾亚军[2](2017)在《合金化对锆基块体非晶的结构与性能的影响》一文中研究指出Zr基非晶合金因具有高强度、高硬度及大的弹性极限等优异性能而被广泛研究。但是其室温压缩脆性一直制约着它在工程上的应用。因此,本文以提高非晶合金室温塑性为目的,开展了叁个方面的研究工作:一是调整合金成分,通过改变Ni与Cu的含量比,研究Ni/Cu比对Zr-Cu-Ni-Al四元非晶合金热稳定性与力学性能的影响;二是通过微量Ag元素的添加,研究Ag元素微量添加对Zr-Cu-Ni-Al四元非晶合金热稳定性与力学性能的影响。叁是改变Al含量,制备Zr-Cu-Al叁元合金,探讨合金化对合金凝固组织的影响。研究结果如下:(1)研究了Ni/Cu比对Zr_(70)Al_8Cu_(22-x)Ni_x(x=8.5,9,9.5,10,10.5,11)合金热稳定性与力学性能的影响。结果表明:随Ni/Cu比增加,过冷液相区宽度ΔT_x基本在80~81K之间,但Ni/Cu比为0.63和0.76时对应较高的ΔT_x,在Ni/Cu比为0.76时,热稳定性达到最大值89K,热稳定性较好;随Ni/Cu比增加,塑性应变整体呈下降趋势,但在Ni/Cu比为0.76时出现反常增大,具有良好的塑性,屈服强度整体呈下降趋势,其变化的规律性不强,存在波动性。弹性模量在Ni/Cu比为0.63时达到最大值80GPa,其余Ni/Cu比合金则在58~65GPa范围内变化;综合比较发现Ni/Cu比为0.63时的合金塑性应变、屈服强度及弹性模量E均达到最大值。(2)通过制备(Zr_(0.72)Cu_(0.28))_(100-x)Al_x(x=0、2、4、6、8、10、12、14)楔形试样,研究了腐蚀剂及腐蚀工艺对(Zr_(0.72)Cu_(0.28))_(88)Al_(12)合金组织形貌的影响,并且研究了不同Al含量试样在相同区域内凝固组织的变化。结果表明:适宜于Zr-Cu-Al叁元合金的腐蚀剂及配比为HF:HNO_3:HCL:H_2O=3:3:3:50,腐蚀时间为4min;随Al含量的增加,合金的微观组织发生了由柱状晶体、等轴晶、网状结构的依次转变。随Al含量的增加使合金微观组织发生了由晶体向非晶体复合组织的变化,在少量晶体弥散分布的(Zr_(0.72)Cu_(0.28))_(88)Al_(12)非晶合金中显微硬度达到最高。(3)研究了微量Ag元素添加对((Zr_(0.72)Cu_(0.165)Ni_(0.115))_(88)Al_(12))_(100-x)Ag_x(x=0、0.01、0.02、0.05)合金热稳定性与力学性能的影响。结果表明:Ag元素微量添加后降低了合金的热稳定性和力学性能;其中x=0时(Zr_(0.72)Cu_(0.165)Ni_(0.115))_(88)Al_(12)合金的室温力学性能最大,压缩塑性达到13.50%,抗压强度为1671MPa。结合断口形貌分析可知,剪切带分布越均匀,间距越小,相互交错作用越大,其断裂塑性和抗压强度就越大。(本文来源于《兰州理工大学》期刊2017-05-01)
王坦[3](2017)在《新型钛基块体非晶合金及复合材料的制备、结构与性能研究》一文中研究指出Ti基块体非晶合金由于其低密度、高强度、高弹性极限、良好的耐腐蚀性和优异的生物相容性等诸多优点而受到研究者的广泛关注,在生物医用、航空航天和海洋工程等方面都具有良好的应用前景。现有的Ti基块体非晶合金为了获得高非晶形成能力,合金成分中往往含有大量的生物毒性元素Be、Ni以及贵金属元素Pd。鉴于Ti基块体非晶合金具有良好的生物医用前景,因而有必要开发出一种不含Be、Ni和贵金属Pd、且具有抑菌功能的新型Ti基块体非晶合金。另一方面非晶合金独特的原子结构特征导致其具有较大的室温脆性,极大地限制了块体非晶合金在工程结构中的应用。本论文以发展具有生物医用前景的新型Ti基块体非晶合金及其复合材料为目标,首先利用第一性原理分子动力学(AIMD)方法系统研究了 Ti_(60)Cu_(40)、Ti56Cu44和Ti56Cu4αAg4合金成分的液固转变特征以及非晶态合金的原子堆垛结构,从而为新型Ti基块体非晶合金的成分设计提供理论指导。研究结果表明,液态合金中的原子扩散能力与体系的非晶形成能力具有较好的相关性,叁个合金体系液态合金中原子扩散能力由高到低依次是Ti_(60)Cu_(40)、Ti56Cu44和Ti56Cu40Ag4合金。Ag的添加降低了 TiCu合金体系中原子的扩散能力,从动力学方面有利于合金体系非晶形成能力的提高。与Ti_(60)Cu_(40)合金相比,Ti56Cu44合金非晶态构型中局域结构的二十面体化程度更高。Ag的添加降低了合金体系中完整二十面体含量,但是增加了合金体系中二十面体的多样性。在Ti56Cu40Ag4合金体系中,二十面体团簇通过共点、共线、共面、嵌套等多种连接方式形成了纳米尺度的二十面体中程序结构,提高了合金体系中的局域原子堆垛密度,有利于合金体系非晶形成能力的提高。基于上述AIMD计算模拟结果,在(Ti,Co,Sn)56Cu44合金成分基础上,研究了 Zr和Si的添加对该体系合金非晶形成能力的影响,获得了一系列直径 2-3 mm 的 Ti46Zr12.5-xCu31.5Co7Sn3Six(x=0,0.5,1,1.5)块体非晶合金体系。该合金体系不含Be、Ni和贵金属元素Pd,具有较好的生物医用前景。研究表明,当Zr的添加量为12.5 at.%时,Ti46Zr12.5Cu31.5Co7Sn3直径2 mm的样品为全非晶结构,Zr的添加有效地提高了合金的原子尺寸差、电负性差和混合焓,有利于合金非晶形成能力的提高。当Si的添加量为1 at.%时,Ti46Zr11.5Cu31.5Co7Sn3Si1的非晶形成能力进一步提高,可以形成直径3 mm的全非晶结构,且该成分具有良好的压缩性能,其屈服强度和断裂强度分别为2478 MPa和2623 MPa,Si的添加同时促进了剪切带的萌生和扩展,将合金的压缩塑性从0提高到了 0.83%。为了进一步发展具有抑菌功能的Ti基块体非晶合金,本论文系统研究了Ti46Zr11.5Cu31.5-xCo7Sn3Si1Agx(x = 0,1,2,3,4,5)合金体系的微观组织演化、热力学稳定性、力学性能、抗腐蚀行为和抗菌性能。研究表明,通过适量Ag的添加将合金体系的非晶形成能力从3 mm提高到5mm。Ag的添加降低了合金的熔点但提高了合金的晶化激活能。当添加1 at.%的Ag时,Ti46Zr11.5Cu30.5Co7Sn3Si1Ag1合金的屈服强度和屈服应变分别为2604 MPa和2.55%。此类块体非晶合金的剪切断裂机制符合Tresca准则。Ti46Zr11.5Cu27.5Co7Sn3Si1Ag4块体非晶合金与Ti-6A1-4V合金相比,在四种不同的腐蚀介质中均表现出更低的自腐蚀电流密度和更高的自腐蚀电位,表明该类非晶合金优异的抗腐蚀性能。抗菌试验表明,该类非晶合金对金黄色葡萄球菌具有良好的杀菌效果,与Ti-6A1-4V合金相比,Ti46Zr11.5Cu27.5Co7Sn3Si1Ag4块体非晶合金的抗菌率高达96.81%。本论文研究了不同含量Nb的添加对Ti46Zr11.5Cu31.5Co7Sn3Si1块体非晶合金组织与力学性能的影响规律。研究表明,当Nb的添加量为1 at.%时,Ti46Zr10.5Cu31.5Co7Sn3Si1Nb1合金非晶基体上均匀分布着尺寸在5-30 μm的晶化相,合金表现出优异的压缩性能,屈服强度2362 MPa,塑性应变6.8%,断裂时总变形量为10.1%。高Nb含量的添加促进了合金组织中β-Ti枝晶的形成,随着Nb含量的增加,合金的塑性应变从Ti57.5Cu25.5Co7Sn3Si1Nb6合金的6.74%提高到了 Ti57.5Cu17.5C07Sn3Si1Nb14合金的23.21%。在压缩加载过程中,Ti60Cu14Ni12Sn4Ta10纳米晶-枝晶复合材料基体中共晶区域的B2NiTi相在弹性阶段发生了马氏体相变。该合金1.92%的弹性应变应归因于弹性阶段发生的马氏体相变以及组织中β-Ti和CuTi_2相的弹性变形。(本文来源于《北京科技大学》期刊2017-04-12)
刘婷婷,刘娟娟,孙康[4](2017)在《表面机械研磨处理的动态结构弛豫对Zr基块体金属玻璃结构和力学性能的影响》一文中研究指出利用表面机械研磨(SMAT)技术对Zr_(52.5)Cu_(17.9)Ni_(14.6)Al_(10)Ti_5(Vit105)块体金属玻璃进行改性,并通过X射线衍射方法和球形纳米压痕试验分别研究了SMAT处理对Zr基金属玻璃结构和力学性能的影响。结果表明,SMAT处理使得Zr基金属玻璃的峰值衍射角与半峰宽均减小。当SMAT处理时间为20 min时,Zr基金属玻璃的弛豫焓最大。SMAT处理使得Zr基金属玻璃的硬度明显降低,weibull模量系数m值增大,显示结构更加均匀。研究表明,这是由于SMAT处理过程中,在样品表面与内部引入了大量的残余应力导致了材料结构与力学性能的改变。(本文来源于《上海金属》期刊2017年01期)
时博[5](2016)在《压缩塑性变形对Zr基块体金属玻璃结构和性能的影响》一文中研究指出块体金属玻璃,由于具有独特性能,如高强度、高弹性极限、优异的软磁性能以及良好的耐腐蚀性,近年来吸引了人们广泛关注。室温下,金属玻璃发生非均匀塑性变形,即变形高度局域化于剪切带。然而,由于剪切带具有应变软化的本质,金属玻璃在变形时,剪切变形通常集中在某个或几个主剪切带上,直至发生断裂,因此金属玻璃宏观延展性很低。金属玻璃的室温脆性极大地限制了其作为结构材料的应用。此外,非均匀塑性变形对金属玻璃结构与性能有很大影响。相对未变形的非晶基体,剪切带上有更多的自由体积。伴随剪切带引入,增加的自由体积会导致金属玻璃的软化,而剪切带相互作用却会导致金属玻璃的硬化。然而,自由体积及剪切带相互作用这两种竞争因素如何共同影响金属玻璃力学性能尚不清楚。因此,研究金属玻璃塑性变形中剪切带和自由体积的演化,对理解金属玻璃的非均匀塑性变形机理、克服金属玻璃的脆性、探究变形后金属玻璃结构和性能的关联具有重要意义。其次,减小剪切带间距是克服金属玻璃脆性难题的重要途径。因此,引入分布均匀、间距细小的剪切带,对于解决该难题有重要价值。最后,探索具有良好综合性能的合金成分,可拓宽金属玻璃在各领域的应用。元素添加是开发具有良好综合性能的金属玻璃体系的有效手段。因此,深入研究元素添加对金属玻璃结构、玻璃形成能力和性能的影响具有重要意义。基于以上这些问题,本论文开展了以下叁部分工作:(1)研究了Zr_(64.13)Cu_(15.75)Ni_(10.12)Al_(10)块体金属玻璃压缩塑性变形中剪切带、自由体积的演化。分析研究了自由体积和剪切带共同作用对金属玻璃硬度的影响。使用X射线衍射(XRD)及透射电子显微术(TEM)对样品结构进行表征分析。通过扫描电子显微术(SEM)及统计方法定量研究了塑性变形中剪切带密度、剪切带间距及其分布、剪切带相互作用的演化。使用差示扫描量热法(DSC)对Zr_(64.13)Cu_(15.75)Ni_(10.12)Al_(10)块体金属玻璃中自由体积的绝对含量实现定量确定。研究表明,Zr_(64.13)Cu_(15.75)Ni_(10.12)Al_(10)块体金属玻璃的硬度随应变的变化展现出先下降后增加的变化趋势。当应变从6%增加至83%时,剪切带密度从0.04μm-1增加至0.92μm-1,平均剪切带间距从25.4μm减小至1.1μm,剪切带间距的分布宽度逐渐缩小。剪切带交割点数目随应变的增加而增加。当应变大于47%时,大量的细微剪切带形成,剪切带交割点数目随应变增加而快速增加。室温下样品中自由体积绝对含量随应变增加而单调增加。自由体积导致的软化和剪切带相互作用导致的硬化共同影响Zr_(64.13)Cu_(15.75)Ni_(10.12)Al_(10)块体金属玻璃的硬度变化。应变0%至47%范围内,硬度下降的原因是增加的自由体积导致的软化。应变47%至83%范围内,剪切带相互作用导致的硬化除抵消自由体积导致的软化外,还导致硬度随应变增加而增加。反复压缩循环试验结果表明,随剪切带相互作用增大,Zr_(64.13)Cu_(15.75)Ni_(10.12)Al_(10)块体金属玻璃呈现出明显的几何硬化行为。(2)采用压缩塑性变形,在含弧形边沿的韧性Zr_(64.13)Cu_(15.75)Ni_(10.12)Al_(10)金属玻璃中引入了分布广、间距细小的高密度剪切带。所引入剪切带的平均间距为520nm左右。部分区域内剪切带间距降至110 nm左右。此外,采用压缩塑性变形,在含弧形边沿的脆性Cu_(60)Zr_(30)Ti_(10)金属玻璃中也引入了高密度剪切带。(3)系统研究了Ti添加对Zr_(64.13)Cu_(15.75)Ni_(10.12)Al_(10)块体金属玻璃的结构、玻璃形成能力、晶化方式及性能的影响。本工作采用水冷Cu模吸铸法制备(Zr_(64.13)Cu_(15.75)Ni_(10.12)Al_(10))_(100-x)Ti_x(x=0-7)块体金属玻璃。XRD结果表明,在Ti含量为x=0-7范围内,合金结构均为非晶态。Ti添加提高了约化玻璃转变温度。综合分析约化玻璃转变温度及XRD结果得出,Ti添加提高了Zr-Cu-Ni-Al体系的玻璃形成能力。相比于Ti含量为x=0和1的样品,当Ti含量x≥2时,合金的晶化行为表现为两步晶化,且第一步晶化的产物为二十面体准晶,表明合金的非晶基体中存在大量强二十面体短程序。当Ti含量x≤6时,(Zr_(64.13)Cu_(15.75)Ni_(10.12)Al_(10))_(100-x)Ti_x块体金属玻璃具有室温超大延展性,应变达80%以上。此外,Ti添加还增强了Zr-Cu-Ni-Al金属玻璃的抗腐蚀能力。研究表明,开发的Zr-Cu-Ni-Al-Ti块体金属玻璃体系,不仅在宽成分范围内具有室温超大延展性,而且其玻璃形成能力和耐腐蚀性也得到提高。(本文来源于《兰州大学》期刊2016-06-01)
孙博[6](2015)在《CuZr基块体非晶复合材料的制备及其组织结构与性能的研究》一文中研究指出CuZr系块体非晶合金以其较低的成本、优良的非晶形成能力和力学性能受到国内外研究者们的广泛关注。且研究表明,在该合金系中如果存在B2-CuZr结晶相,合金的塑性将大大提高,并表现出明显“加工硬化”现象。因此,通过合理的微合金化,进一步提高CuZr合金系的非晶形成能力(GFA),形成大尺寸块体非晶合金,从而制备大块强韧非晶合金基复合材料,已成为非晶材料领域的研究热点。本文选取Cu47Zr47Al6合金系,通过加入微量元素Y,探究Y的添加对合金非晶形成能力、组织结构以及力学性能的影响;并选取实验条件下拥有最好非晶形成能力的合金系,分别通过冷轧及添加不同含量Nb和Ta,促进B2-CuZr增强相的生成,以期制备出具有优良综合力学性能的块体非晶基复合材料。选用纯度相对较低的原材料,利用真空铜模喷铸技术制备出名义成分为(Cu0.47Zr0.47Al0.06)100-xYx(x=0,2,4,6 at.%),φ=2 mm的棒状合金试样。通过X射线衍射仪、差示扫描量热仪、全自动压力试验机、金相显微镜、显微维氏硬度仪,分析Y的添加对合金非晶形成能力及力学性能的影响。结果表明:在一定量范围内,加入Y能明显提高Cu47Zr47Al6合金系的非晶形成能力,抑制B2-CuZr相的共析分解。在本实验范围内,Y加入量为4 at.%的试样玻璃形成能力(GFA)最好,抗压强度达到最大值1859 MPa。选取具有最好非晶形成能力的(Cu0.47Zr0.47Al0.06)96Y4成分,真空喷铸制备1.5mm×5 mm的板条状试样,通过冷轧促进结晶,探究形变对合金组织结构和力学性能的影响。结果表明:形变率为6.67%的预冷轧没有改变试样的结晶相组成,在铸态和轧后试样中,结晶相均为B2-CuZr、Cu10Zr7、CuZr2以及少量氧化物杂质相。但冷轧明显增加了试样中结晶相的含量。结晶相和残余应力的综合作用,使轧后试样硬度提高。在(Cu0.47Zr0.47Al0.06)96Y4合金的基础上分别添加不同含量的Nb、Ta元素,制备出名义成分为(Cu0.45Zr0.45Al0.06Y0.04)100-xNbx(x=0,1,2,3 at.%)、(Cu0.45Zr0.45Al0.06Y0.04)100-xTax(x=0,1,2,3 at.%),φ=2 mm的棒状合金试样,探讨Nb、Ta的加入对非晶合金组织及性能的影响。结果表明:Nb的添加降低了合金系的非晶形成能力,且Nb作为异质形核剂促进了B2-CuZr相的析出,改善了试样的力学性能。在本实验范围内,当Nb添加量为1 at.%时,试样内B2-CuZr相含量较多,表现为较好的室温塑性,塑性形变约为0.3%(±0.05%);一定量Ta的添加,可以降低(Cu0.47Zr0.47Al0.06)96Y4合金的非晶形成能力(GFA),促进单一B2-CuZr增强相的析出。在本实验范围内,Ta添加量为2 at.%时,在(Cu0.47Zr0.47Al0.06)96Y4块体非晶基体上可获得最高体积分数的B2-CuZr强韧相,表现出约为3%的最大塑性形变。(本文来源于《南昌大学》期刊2015-05-29)
管石松[7](2014)在《脉冲电流处理对Ti基及Zr基块体非晶合金微观结构和力学性能的影响》一文中研究指出本文采用脉冲电流处理手段,对Ti40Zr25Ni3Cu12Be20及Zr55Cu30Ni5Al10(at.%)块体非晶合金进行脉冲电流处理,并将不同处理参数下的样品与铸态样品进行了对比,系统分析了脉冲电流处理前后试样的微观结构演变规律,研究了各合金试样的室温力学性能,并阐明了脉冲电流处理前后Ti基及Zr基块体非晶合金微观结构和力学性能之间的内在关系。利用同步辐射、X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM),分析了脉冲态及原始态合金样品的微观结构。高分辨透射电子显微镜图像的自相关函数(ACF)运算表明,试样有序化程度随脉冲处理电压的增加而上升。试样有序化程度达到15%左右前,脉冲电流处理主要使得流变单元尺寸增加,随着有序度的进一步增加,流变单元尺寸降低,甚至消失。脉冲处理电压达到3900V时,Ti基块体非晶合金发生晶化,析出了纳米晶。此外,纳米晶粒尺寸亦随着脉冲处理电压的升高进一步长大。本文采用的脉冲处理参数未引起Zr基块体非晶合金发生晶化。脉冲电流处理前后,非晶合金的同步辐射分析结果表明,随着脉冲处理电压的增加,Zr基以及Ti基非晶合金的平均原子间距不断减小,即脉冲电流处理将使得非晶合金的原子排列更加紧密。研究了不同脉冲电流处理参数下块体非晶合金的热性能。脉冲电流处理后,块体非晶合金的玻璃转变温度Tg值具有升高的趋势。通过Kissinger公式计算不同脉冲电流处理参数的玻璃转变表观激活能值(Eg)亦呈现升高的趋势。表明脉冲电流处理后,块体非晶合金发生了结构弛豫现象,使得非晶合金的发生玻璃转变难度升高,即增加了其热稳定性。室温压缩实验结果表明,在合适的脉冲处理电压下,脉冲电流处理可显着增加块体非晶合金的室温压缩塑性。脉冲电压为3000V时,Ti基块体非晶合金压缩塑性由铸态的0.9%提升到7.6%左右;脉冲电压为3600V时,Zr基块体非晶合金压缩塑性由铸态的几乎零塑性升高至2.53%。这种塑性的显着增加可归因于,适当的脉冲处理电压将增加试样中流变单元的尺寸,使得合金的室温压缩塑性升高。研究了不同脉冲电流处理参数下块体非晶合金在纳米压痕测试中的力学行为。合适的脉冲电流处理参数可显着降低非晶合金纳米压痕测试载荷—位移(p-h)曲线上第一位移突进对应的载荷值,并增加p-h位移突进数量,意味着该参数下样品在室温变形时将更容易发生剪切带的形核、运动,产生更多的剪切带。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2014-07-01)
管恒,寇宏超,王军,唐斌,钟宏[8](2014)在《热膨胀法研究一种Ti基块体金属玻璃的结构转变行为(英文)》一文中研究指出利用真空电弧熔炼和喷铸方法制备了直径为3 mm的Ti40Zr25Ni8Cu9Be18大块金属玻璃棒材。在推杆式热膨胀仪上利用连续升温热膨胀方法研究了该Ti基金属玻璃的结构转变行为。研究发现,该非晶合金的结构转变行为分为5个不同的阶段,分别为弛豫准备阶段,结构弛豫阶段,一级晶化阶段,二级晶化阶段和晶粒长大阶段。TEM观察发现,热膨胀后形成了20 nm左右的纳米晶。研究还发现,该Ti基金属玻璃热膨胀曲线上的特征温度与DSC曲线上的特征温度具有很好的一致性。(本文来源于《稀有金属材料与工程》期刊2014年05期)
吴念初[9](2014)在《铝基块体金属玻璃结构模型及其玻璃形成能力的研究》一文中研究指出Al基非晶合金由于其独特的力学性能及潜在的应用前景,自上世纪八十年代以来一直受到广泛关注。然而,Al基合金的非晶形成能力较低,其本征结构具有特殊性且玻璃形成规律不符合常用玻璃形成能力判据,导致研究进展缓慢并限制了实际应用。因此,如何进行有效的合金成分设计以进一步提高Al基合金的玻璃形成能力,成为目前亟待解决的关键问题,也是非晶研究领域的一块“硬骨头”。本论文的主要研究目的是揭示Al基非晶合金本征结构特性,基于对现有非晶结构模型和金属玻璃的中程有序结构模拟研究的理解,结合化学因素(化学势均衡原理),从原子结构和电子结构角度建立Al基非晶态合金结构模型,探索具有强玻璃形成能力的合金成分,进而研发具有强玻璃形成能力的Al基非晶态合金。主要结论如下:(1)基于拓扑作用(有效密堆)和团簇的化学作用(化学势均衡原理),提出了EAPCC (Efficient Atomic Packing-Chemistry Coupled Model)模型。该模型核心思想是:对于一个给定的Al-TM(过渡族金属元素).RE(稀土金属元素)体系,其玻璃形成能力(GFA)最强的合金成分式为(AlN-RE)TMx, AlN-RE为主团簇,主团簇按照球周期有序(SPO)进行排列,TM原子位于主团簇之间的间隙位置,并与周围的Al原子组成以TM为中心的团簇,其中N值满足几何拓扑结构的密排,X值满足RE和TM两个团簇之间的化学势均衡原理。该模型在Al-Ni-RE(Y, Ce, La, Gd)体系中获得了充分验证,并且预测出形成能力为718μm(楔形)完全非晶新成分(Al85.6Ni9.iHo5.3)。(2)Al基非晶团簇之间的连接特性(即中程尺度结构信息)的理解对合金设计至关重要,基于EAPCC模型,本文进一步发展了二十面体超团簇中程有序模型。即采用二十面体作为中程有序的基本构架,二十面体的每个顶点和中心位置放置Al-RE(Al-TM)团簇,TM(RE)原子位于其四面体间隙。在Al-TM-RE体系中有两种中程有序结构式:(AlNRE)TMx和(AlN'TM)REx',这种二十面体超团簇结构的密排程度和团簇之间化学势均衡程度共同决定非晶形成能力大小。该模型清晰给出了Al86Ni14-aYa (a=2-9 at.%)不同合金成分短程和中程的原子构型,其结构特性演化与GFA关联性通过X射线衍射和同步辐射实验获得了有效验证。(3)从电子结构角度揭示微合金化(TM和RE)对Al-TM-RE叁元合金玻璃形成能力影响的原因。根据金属玻璃费米面和伪布里渊区相互作用机制(当费米面和伪布里渊区相切时,费米面处的电子态密度最低,整体金属玻璃结构最稳定),可以从两个方面揭示微合金化(TM和RE)对Al-TM-RE叁元合金玻璃形成能力影响的原因。一方面,Al原子和TM原子之间电子轨道杂化效应改变费米面的直径,这是微量添加TM(例如Co)原子提高玻璃形成能力的原因。另一方面,Al原子和RE原子之间静态结构改变伪布里渊区的大小,这是微量添加RE(例如La)原子提高玻璃形成能力的原因。当满足条件2KF=KP(2KF为费米面的直径,Kp为伪布里渊区的直径)时,非晶形成能力最强,据此制备出目前国际上最大的直径为1.5mm的完全块体非晶Al86Ni6.75Co2.25Y3.25La1.75。此外,通过测量低温电子比热,还进一步验证了Al基金属玻璃费米面处的电子态密度越低,整体非晶合金结构越稳定,从而玻璃形成能力越强。(本文来源于《东北大学》期刊2014-01-08)
宗乾收,吴建一[10](2012)在《基于萘基块新型开链冠醚的合成及晶体结构研究》一文中研究指出以3,6-二溴-2,7-二羟基萘为起始原料,经与2-溴-N-苯基乙酰胺醚化,再用硼氢化钠和叁氟化硼乙醚还原得基于萘基块新型的开链冠醚,两步总收率为96%.利用单晶X衍射研究其结构,晶体为叁斜晶系,P-1空间群,a=9.588(3),b=10.898(3),c=13.060(4),α=103.190(4)°,β=93.953(4)°,γ=115.622(5)°,V=1176.0(6)3,Z=2,Dc=1.571 g/cm3,λ=0.71075 nm,μ(Mo Kα)=3.472 mm-1,Mr=353.22,F(000)=560.在晶体结构中,分子中的一个N—H基团与另外一分子形成双分叉氢键N—H…Br和N—H…O,进而组装成二聚体.这些中心对称的二聚体进一步通过C—H…π相互作用叠加成二维层状结构平行于(110)面.(本文来源于《有机化学》期刊2012年08期)
结构基块论文开题报告
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
Zr基非晶合金因具有高强度、高硬度及大的弹性极限等优异性能而被广泛研究。但是其室温压缩脆性一直制约着它在工程上的应用。因此,本文以提高非晶合金室温塑性为目的,开展了叁个方面的研究工作:一是调整合金成分,通过改变Ni与Cu的含量比,研究Ni/Cu比对Zr-Cu-Ni-Al四元非晶合金热稳定性与力学性能的影响;二是通过微量Ag元素的添加,研究Ag元素微量添加对Zr-Cu-Ni-Al四元非晶合金热稳定性与力学性能的影响。叁是改变Al含量,制备Zr-Cu-Al叁元合金,探讨合金化对合金凝固组织的影响。研究结果如下:(1)研究了Ni/Cu比对Zr_(70)Al_8Cu_(22-x)Ni_x(x=8.5,9,9.5,10,10.5,11)合金热稳定性与力学性能的影响。结果表明:随Ni/Cu比增加,过冷液相区宽度ΔT_x基本在80~81K之间,但Ni/Cu比为0.63和0.76时对应较高的ΔT_x,在Ni/Cu比为0.76时,热稳定性达到最大值89K,热稳定性较好;随Ni/Cu比增加,塑性应变整体呈下降趋势,但在Ni/Cu比为0.76时出现反常增大,具有良好的塑性,屈服强度整体呈下降趋势,其变化的规律性不强,存在波动性。弹性模量在Ni/Cu比为0.63时达到最大值80GPa,其余Ni/Cu比合金则在58~65GPa范围内变化;综合比较发现Ni/Cu比为0.63时的合金塑性应变、屈服强度及弹性模量E均达到最大值。(2)通过制备(Zr_(0.72)Cu_(0.28))_(100-x)Al_x(x=0、2、4、6、8、10、12、14)楔形试样,研究了腐蚀剂及腐蚀工艺对(Zr_(0.72)Cu_(0.28))_(88)Al_(12)合金组织形貌的影响,并且研究了不同Al含量试样在相同区域内凝固组织的变化。结果表明:适宜于Zr-Cu-Al叁元合金的腐蚀剂及配比为HF:HNO_3:HCL:H_2O=3:3:3:50,腐蚀时间为4min;随Al含量的增加,合金的微观组织发生了由柱状晶体、等轴晶、网状结构的依次转变。随Al含量的增加使合金微观组织发生了由晶体向非晶体复合组织的变化,在少量晶体弥散分布的(Zr_(0.72)Cu_(0.28))_(88)Al_(12)非晶合金中显微硬度达到最高。(3)研究了微量Ag元素添加对((Zr_(0.72)Cu_(0.165)Ni_(0.115))_(88)Al_(12))_(100-x)Ag_x(x=0、0.01、0.02、0.05)合金热稳定性与力学性能的影响。结果表明:Ag元素微量添加后降低了合金的热稳定性和力学性能;其中x=0时(Zr_(0.72)Cu_(0.165)Ni_(0.115))_(88)Al_(12)合金的室温力学性能最大,压缩塑性达到13.50%,抗压强度为1671MPa。结合断口形貌分析可知,剪切带分布越均匀,间距越小,相互交错作用越大,其断裂塑性和抗压强度就越大。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
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