辽宁省自然科学基金(20102173)
- 作品数：14 被引量：33H指数：4
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- 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
- 剪切形变对硼氮掺杂碳纳米管超晶格电子结构和光学性能的影响被引量：4
- 2015年
- 碳纳米管作为最先进的纳米材料之一,在电子和光学器件领域有潜在的应用前景,因此引起了广泛关注.掺杂、变形及形成超晶格为调制纳米管电子、光学性质提供了有效途径.为了理解相关机理,利用第一性原理方法研究了不同剪切形变下扶手椅型硼氮交替环状掺杂碳纳米管超晶格的空间结构、电子结构和光学性质.研究发现,剪切形变会改变碳纳米管的几何结构,当剪切形变大于12%后,其几何结构有较大畸变.结合能计算表明,剪切形变改变了掺杂碳纳米管超晶格的稳定性,剪切形变越大,稳定性越低.电荷布居分析表明,硼氮掺杂碳纳米管超晶格中离子键和共价键共存.能带和态密度分析发现硼氮交替环状掺杂使碳纳米管超晶格从金属转变为半导体.随着剪切形变加剧,纳米管超晶格能隙逐渐减小,当剪切形变大于12%后,碳纳米管又从半导体变为金属.在光学性能中,剪切形变的硼氮掺杂碳纳米管超晶格的光吸收系数及反射率峰值较未受剪切形变的均减小,且均出现了红移.
- 姜艳刘贵立
- 关键词：电子结构光学性能
- TiF_3,TiCl_3中阴阳离子对LiBH_4协同催化机理的第一性原理研究被引量：1
- 2014年
- 应用基于密度泛函理论的第一性原理方法,研究了TiF3,TiCl3催化剂中阴阳离子对LiBH4的协同催化机理.研究发现:金属Ti相对于卤族元素掺杂不容易实现;金属和卤族元素同时掺杂比Ti单独掺杂容易实现;对TiF3催化剂,一种元素掺杂的实现有助于另一种元素掺杂的实现,这大大提高了掺杂浓度.基于电子结构分析,得出卤族元素单独掺杂会降低LiBH4的稳定性;Ti单独掺杂使LiBH4费米能级升高、在带隙中引入缺陷能级、使B—H键结合减弱,这些可能是Ti的卤化物催化剂大大改善LiBH4释氢性能的原因.LiBH4中加入Ti的卤化物催化剂改善其释氢性能主要是由于催化剂使B—H共价结合减弱,这使得氢容易扩散.TiF3,TiCl3催化剂,在LiBH4可逆释氢反应过程中F,Ti协同降低B—H共价结合,而Cl,Ti这种协同作用不显著,这是TiF3对LiBH4催化效果优于TiCl3的原因.
- 刘贵立张国英鲍君善张辉
- 关键词：第一性原理
- 碳纳米管增强钛基复合材料的界面应力分布被引量：3
- 2015年
- 为了了解工业领域中综合性能优异的金属基复合材料,采用结构分析软件ANSYS建立了有限元模型,研究了复合材料界面应力场的分布情况.结果表明,在受压载荷作用下,钛基复合材料发生屈服现象的可能性较小,但碳纳米管的顶部界面边缘处出现了明显的应力集中现象,导致此处发生断裂破坏的可能性相对较大.在拉伸载荷作用下,钛基复合材料的应力分布比较均匀,且未出现明显的应力集中现象,因而复合材料发生屈服、断裂破坏的可能性较小.当碳纳米管的相位角为15°时,复合材料发生界面脱离和基体开裂的可能性相对较小.
- 刘贵立谢萌
- 关键词：碳纳米管钛基复合材料应力分布三维模型载荷应力集中
- 金属纳米线填充氮硼碳纳米管电子结构与光学性质的研究被引量：4
- 2015年
- 基于第一性原理、密度泛函理论,通过CASTEP模块对填充金,银,铜纳米线的氮硼碳纳米管进行计算,研究其电子结构及光学性质。发现填充不同金属,稳定性由高到低分别为铜填充氮硼纳米管,银填充氮硼纳米管,金填充氮硼纳米管;体系能带图中带隙为零,即金属填充的氮硼纳米管使得本征(8,0)碳纳米管由半导体性转变为金属性;态密度分布中,价带处态密度主要由金属元素的d轨道和氮硼纳米管的s,p轨道贡献,导带处的态密度主要为氮硼纳米管的p轨道贡献;通过差分电荷密度图得知,填充金属的氮硼纳米管中共价键,离子键,金属键共存,光学性能中吸收系数峰值均增大,反射系数均出现红移。
- 姜艳刘贵立宋媛媛周爽王天爽
- 关键词：金属纳米线电子结构
- Fe—Mn—Cr合金晶间腐蚀电子理论研究
- 2011年
- 为了从电子层面揭示Fe—Mn—Cr合金晶间腐蚀的物理本质，采用递归法计算了合金的原子埋置能、格位能、亲和能等电子结构参数，探索合金晶间腐蚀机理。研究表明：Cr在晶内稳定性很低，Cr在晶界和表面稳定性较高，基体中的Cr首先扩散到晶界，并通过晶界扩散至合金的表面。Cr元素减小费米能级差，抑制合金的晶间腐蚀。O-Cr间的亲和能为负数，表明氧与Cr之间有相互作用，生成Cr的氧化物。当氧化膜达到一定厚度可起到保护合金的作用。碳与Cr的亲和能也为负数，且其数值比氧与Cr间的亲和能更负。合金中碳优先与Cr形成化合物，在晶界析出，造成晶界贫Cr，使合金晶间腐蚀加重。
- 刘贵立郭宗阁
- 关键词：晶间腐蚀
- 镁合金高温强化、阻燃及腐蚀机理探究
- 2011年
- 由于具有低密度和其他的优异性质,镁合金作为21世纪轻量化结构和功能材料正越来越多地应用于汽车、电子、航空航天及能源等领域。然而,现阶段镁合金的高温和腐蚀性能还不够好,加之其熔炼时燃烧和加工性能差限制了其发展和实际应用。结合笔者的研究工作,综述了镁合金高温强化、阻燃和腐蚀方面国内外的研究成果,探讨了Bi,Sb及稀土对镁合金高温强化影响机理、Ca,Be稀土等对镁合金的阻燃机理和镁合金腐蚀钝化机理。意在加深对这些机理的理解,为将来镁合金的研究发展提供基础。
- 张国英
- 关键词：镁合金高温强化阻燃电子理论
- 基于密度泛函理论解读不同高密度储氢材料释氢能力被引量：1
- 2011年
- 采用基于密度泛函理论的第一原理平面波赝势方法,研究了MgH2,LiBH4,LiNH2,NaAlH4几种高密度储氢材料及其合金的释氢及影响机理.结果表明:高密储氢材料MgH2,LiBH4,LiNH2,NaAlH4都比较稳定,释氢温度都很高,合金化可以降低它们的稳定性,但系统稳定性不是决定高密度储氢材料释氢性质的关键因素;带隙的宽窄基本可以表征储氢材料成键的强弱,能隙越宽,键断开越难,释氢温度就越高;LiNH2价带顶成键峰主要由Li—N成键贡献,N—H键构成较低的峰,使得LiNH2储氢材料的带隙虽很窄释氢温度却较高,且放氢过程中有氨气放出;合金化使得几种高密度储氢材料的带隙变窄,费米能级进入导带,从而使它们的释氢性能大大改善;电荷布居分析发现LiBH4中B—H键最强,LiNH2中H—N键最弱,因此LiNH2中H相对容易放出.合金化后,各储氢材料中X—H键强度都有所降低,且LiMgNH2中N—H键强度最低,因此从降低释氢温度角度,发展LiNH2储氢材料最为有利.
- 张辉肖明珠张国英路广霞朱圣龙
- 关键词：储氢材料
- 基于ANSYS的颗粒增强镁基复合材料应力场分析被引量：5
- 2015年
- 为了更加符合实际地研究颗粒增强镁基复合材料的应力场分布情况,应用ANSYS有限元软件中的APDL语言建立含有三维随机颗粒的复合材料模型,根据细观力学和有限元理论,对模型在单向拉伸下的应力场进行模拟,分析其应力以及应变的分布情况和复合材料的性能特征,通过ANSYS模拟得到复合材料颗粒中的应力最大而应变最小这一结果.通过改变基体内的颗粒粒径,分析了颗粒粒径对预测应力应变曲线的影响.结果表明,当颗粒粒径到达一定值后,颗粒粒径的减小对复合材料的力学性能影响很小.
- 刘贵立赵明明董驾潮谢萌
- 关键词：复合材料球形颗粒有限元分析粒径屈服应力
- 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
