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CoB合金力学性能、热学性质及电子性质的第一性原理研究

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材料工程 2024年 192-199页

作者：金格吴尉李姗玲陈璐史俊勤贺一轩范晓丽西北工业大学材料学院先进润滑与密封材料研究中心凝固技术国家重点实验室

CoxBy合金是一种具有高硬度和高熔点的材料，因其稳定的化学性质、高强度以及良好的热稳定性，在诸多领域具有广泛的应用前景。基于第一性原理方法研究了CoB,Co2B,Co3B,Co23B6,Co5B165种CoxBy合金的热力学性质和电子性质。采用能量-应... 详细信息

CoxBy合金是一种具有高硬度和高熔点的材料，因其稳定的化学性质、高强度以及良好的热稳定性，在诸多领域具有广泛的应用前景。基于第一性原理方法研究了CoB,Co2B,Co3B,Co23B6,Co5B165种CoxBy合金的热力学性质和电子性质。采用能量-应变方法计算了二元合金的弹性常数和相关力学特性，基于准简谐德拜模型计算了有限温度内的德拜温度ΘD和热膨胀系数α等热力学特性。通过对二元合金的力学参数比较，发现CoB合金的综合力学性能在所研究的合金中是最好的；态密度图谱表明5种CoxBy合金均具有较好的金属性和良好的导电性，在电极材料领域有一定的应用潜力，且在Co3B和Co23B6合金中，Co原子的d电子轨道和B原子的p电子轨道间产生了共振峰，说明Co—B间有显著的化学键特征。本研究补充了CoxBy二元合金热力学性能参数的空缺，为Co基或Co—B二元合金材料的设计和应用提供了理论参考。

关键词： Co B 合金热力学性质电子性质第一原理计算

122体系铁基超导单晶的制备及其化学掺杂研究进展

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材料研究学报 2024年第5期38卷 321-329页

作者：余启航杨芳刘吉星贺一轩张胜楠闫果张平祥西北工业大学超导材料与应用技术研究院西安710072 西北有色金属研究院西安710016 西安聚能医工科技有限公司西安710028

制备铁基超导体122体系的高质量、大尺寸单晶较为容易,对于研究铁基超导机理有重要的意义。122铁砷超导体母相没有超导性,进行化学掺杂在体系中引入电子、空穴或加化学压力,可诱导出超导性。本文总结了助熔剂法、布里奇曼法和光学浮区... 详细信息

制备铁基超导体122体系的高质量、大尺寸单晶较为容易,对于研究铁基超导机理有重要的意义。122铁砷超导体母相没有超导性,进行化学掺杂在体系中引入电子、空穴或加化学压力,可诱导出超导性。本文总结了助熔剂法、布里奇曼法和光学浮区法等几种122体系铁基超导单晶的制备方法,并介绍了相关方法和研究进展。本文还概述了电子掺杂、空穴掺杂、等价掺杂等几种122铁砷超导体的化学掺杂以及相关研究进展。

关键词：评述铁基超导体单晶制备方法化学掺杂

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11体系铁基超导材料实用化研究进展

稀有金属材料与工程 2024年第7期53卷 2059-2066页

作者：晏晨杨芳刘吉星贺一轩张胜楠王大友闫果张平祥西北工业大学超导材料与应用技术研究院陕西西安710072 西北有色金属研究院陕西西安710016 西安聚能医工科技有限公司陕西西安710028

自被发现以来,铁基超导体因其较高的临界电流密度、较低的各向异性以及极高的上临界磁场而受到科学家们的广泛关注,具有极好的应用前景,同时也是研究高温超导机制的重要抓手。“11”体系作为结构最简单的铁基超导材料,其不含有毒元素As... 详细信息

自被发现以来,铁基超导体因其较高的临界电流密度、较低的各向异性以及极高的上临界磁场而受到科学家们的广泛关注,具有极好的应用前景,同时也是研究高温超导机制的重要抓手。“11”体系作为结构最简单的铁基超导材料,其不含有毒元素As以及对掺杂敏感等特点使其成为领域内的研究热点。本文从线带材、涂层导体和薄膜2个角度综述了“11”体系铁基超导材料实用化的研究进展。

关键词：铁基超导线带材薄膜材料

强磁场下Cu−Co难混溶合金凝固过程中晶体取向和性能的调控

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Transactions of Nonferrous Metals Society of China 2024年第6期34卷 1878-1892页

作者：魏晨李金山闫育洁贺一轩 Eric BEAUGNON 王军西北工业大学凝固技术国家重点实验室西安710072 Univ.Grenoble Alpes INSA ToulouseUniv.Toulouse Paul SabatierEMFLCNRSLNCMI38000 GrenobleFrance

对Cu50Co50合金在不同磁场强度下进行非平衡凝固实验,研究富钴相的取向、显微组织演化和磁性能。结果表明,凝固后相分离的棒状富钴相可以实现排列形态,在5 T强磁场下富钴相的晶体取向为111平行磁场方向。然而,发生二次液−液相分离的富... 详细信息

对Cu50Co50合金在不同磁场强度下进行非平衡凝固实验,研究富钴相的取向、显微组织演化和磁性能。结果表明,凝固后相分离的棒状富钴相可以实现排列形态,在5 T强磁场下富钴相的晶体取向为111平行磁场方向。然而,发生二次液−液相分离的富铜相的取向没有受到HMF的显著影响。在0 T磁场下凝固的合金表现出近磁各向同性行为,而在5 T磁场下凝固的合金则表现出磁各向异性行为。合金的饱和磁化强度略有增加,矫顽力相应降低,这与富钴晶体的取向演化行为密切相关。

关键词：强磁场显微组织演化铜钴合金相分离磁性能

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凝固过程多尺度原位研究进展

铸造技术 2024年第3期45卷 191-207页

作者：张伦勇贺一轩孙剑飞哈尔滨工业大学材料科学与工程学院黑龙江哈尔滨150001 哈尔滨工业大学金属精密热加工国家级重点实验室黑龙江哈尔滨150001 西北工业大学材料学院陕西西安710072 西北工业大学凝固技术国家重点实验室陕西西安710072

凝固过程控制是诸多相关技术的核心,在不同尺度上理解凝固行为对于实现凝固过程的有效设计与精确控制至关重要。历经数十载,凝固行为的原位研究已在微观尺度上揭示出凝固组织动态演化的丰富行为,并逐步向纳观尺度拓展。本文简要梳理了... 详细信息

凝固过程控制是诸多相关技术的核心,在不同尺度上理解凝固行为对于实现凝固过程的有效设计与精确控制至关重要。历经数十载,凝固行为的原位研究已在微观尺度上揭示出凝固组织动态演化的丰富行为,并逐步向纳观尺度拓展。本文简要梳理了近半个世纪以来在微观尺度及纳观尺度凝固行为原位研究所取得的主要成果,总结了凝固过程多尺度原位研究方法,从原位研究角度揭示了胞晶、枝晶转变与组织演化行为及其影响规律,展示了目前已知的关于等轴晶、共晶体系凝固及组织特征的原位研究成果,也简要介绍了当前在金属熔体纳观尺度形核行为方面原位研究得到的认知。

关键词：凝固过程原位研究多尺度行为

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热机械处理Al-Co-Fe-Ni共晶高熵合金组织性能研究

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铸造技术 2024年第4期45卷 335-341页

作者：金妮刘浩翔武宇浩刘栩东贺一轩王军李金山西北工业大学上海闵行协同创新中心上海201108 西北工业大学凝固技术国家重点实验室陕西西安710072 西北工业大学先进密封材料与润滑研究中心陕西西安710072

共晶高熵合金具有优异的强塑性匹配,同时还兼具传统共晶合金良好的铸造性能,对高熵合金的实际化应用有着重大的意义。而如何进一步提升共晶高熵合金的强塑性能,成为了高熵合金领域的研究热点。本文以Al-(21)Co_(19.5)Fe_(9.5)Ni_(50)共... 详细信息

共晶高熵合金具有优异的强塑性匹配,同时还兼具传统共晶合金良好的铸造性能,对高熵合金的实际化应用有着重大的意义。而如何进一步提升共晶高熵合金的强塑性能,成为了高熵合金领域的研究热点。本文以Al-(21)Co_(19.5)Fe_(9.5)Ni_(50)共晶高熵合金为研究对象,探究了热机械处理对合金微观组织和拉伸力学性能的影响规律。并结合合金微观组织和相结构对合金应变硬化能力的影响,阐明了热机械处理条件下合金的变形机制及其对合金力学性能的影响。结果表明,经过热机械处理后合金由共晶层片组织转变为近完全等轴晶组织,且FCC相中析出L1_(2)相。热机械处理后合金在拉伸变形过程中,随着应变量的增加FCC相内位错密度增加,B2相发生应力诱发马氏体相变而形成具有相互交错孪晶结构的L1_(0)相,最终在FCC相与B2相双重强化机制下,表现出更高的屈服强度(551 MPa)和断裂伸长率(10.2%),加工硬化率曲线出现显著变化。

关键词：共晶高熵合金热机械处理力学性能相变表征变形机制

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退火温度对Al-Co-Fe-Ni共晶高熵合金组织性能的影响

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铸造技术 2024年第7期45卷 639-646页

作者：聂帅刘浩翔武宇浩刘栩东贺一轩王军李金山西北工业大学凝固技术国家重点实验室陕西西安710072 西北工业大学上海闵行协同创新中心上海201108 西北工业大学先进密封材料与润滑研究中心陕西西安710072

良好的延展性是合金成形能力的重要影响因素,尽管共晶高熵合金具有良好的铸造性能,但有限的延展性限制了其实际应用。本文采用热轧和退火工艺来克服共晶高熵合金这一问题,探究热轧后不同退火温度对Al21.5Co19.5Fe9.5Ni50共晶高熵合金微... 详细信息

良好的延展性是合金成形能力的重要影响因素,尽管共晶高熵合金具有良好的铸造性能,但有限的延展性限制了其实际应用。本文采用热轧和退火工艺来克服共晶高熵合金这一问题,探究热轧后不同退火温度对Al21.5Co19.5Fe9.5Ni50共晶高熵合金微观组织和力学性能的影响。结果表明,当退火温度为700℃时,合金的断裂强度和断裂伸长率达到最优,分别为1211 MPa和14%。其优异强塑性匹配来自于热轧-700样品在拉伸变形过程中,FCC相内出现大量位错并在相界面处堆积,B2相由于相界面处的高局部应力导致应力诱发马氏体相变转变L10孪晶马氏体,合金产生了TRIP效应,使其达到最优的强塑性匹配。

关键词：共晶高熵合金退火温度力学性能相变表征变形机制

深过冷Co-B合金外源触发形核行为及组织研究

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铸造技术 2024年第3期45卷 300-308页

作者：张瑶清卜凡张垚君程宇豪贺一轩王军李金山西北工业大学凝固技术国家重点实验室陕西西安710072 西北工业大学先进润滑与密封材料研究中心陕西西安710072

合金的形核机制及其控制方法是凝固理论的重要研究领域之一。触发形核方式可自主控制形核过冷度,对研究形核理论及组织演变具有极大帮助。但熔体具有亚稳性,在实际处理时,外源性杂质引入熔体后将作为触发形核异质点,改变过冷度ΔT和再... 详细信息

合金的形核机制及其控制方法是凝固理论的重要研究领域之一。触发形核方式可自主控制形核过冷度,对研究形核理论及组织演变具有极大帮助。但熔体具有亚稳性,在实际处理时,外源性杂质引入熔体后将作为触发形核异质点,改变过冷度ΔT和再辉度ΔT_(R),显著影响后续凝固行为,该种现象更为普遍。本文通过玻璃包覆结合循环过热过冷方式,获得两类不同形核模式凝固的Co_(80)B_(20)合金。自发形核模式下,ΔT及ΔT_(R)分别为280和199 K,组织组成为Co/Co_(3)B细小规则共晶。外源性触发形核模式下,ΔT和ΔT_(R)降至122和21 K。组织转变为初生Co枝晶及晶间的Co_(23)B_(6)基体相。外源性杂质将降低f(θ),减小临界形核半径,降低ΔT,使得组织更加不均匀,在实际的熔体处理过程中应予以控制。

关键词：形核模式 Co-B合金凝固行为微观结构

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构建含硫及含氮七元杂环化合物的方法研究

构建含硫及含氮七元杂环化合物的方法研究

作者：贺一轩兰州大学

学位级别：硕士

本论文分为以下三个部分:（1）含硫及含氮合成子的应用及研究进展;（2）联烯醌中间体与1,4-偶极吡啶含硫内鎓盐的反应研究;（3）N,N’-环状偶氮甲亚胺与1,3,5-三嗪类化合物的反应研究。第一章:含硫及含氮合成子的应用及研究进展含硫及... 详细信息

本论文分为以下三个部分:（1）含硫及含氮合成子的应用及研究进展;（2）联烯醌中间体与1,4-偶极吡啶含硫内鎓盐的反应研究;（3）N,N’-环状偶氮甲亚胺与1,3,5-三嗪类化合物的反应研究。第一章:含硫及含氮合成子的应用及研究进展含硫及含氮杂环化合物作为维生素、激素、生物碱等生物活性物质及许多天然产物的骨架结构广泛存在于自然界中。此外,它们在医学、农业、工业以及材料领域中也有重要应用。基于硫和氮的合成子可提供一系列简单高效的合成手段。本章中重点介绍1,4-偶极吡啶含硫内鎓盐与1,3,5-三嗪类化合物这两类合成子参与的反应研究。第二章:联烯醌中间体与1,4-偶极吡啶含硫内鎓盐的反应研究1-炔基-2-萘酚以联烯醌中间体的形式与1,4-偶极吡啶含硫内鎓盐在三乙胺作用下发生（4+3）环化反应合成萘并1,4-氧硫杂（?）,该反应在温和的条件下获得了良好的收率。此外,我们发现底物范围可从常见的1-炔基-2-萘酚拓展至有强供电子取代基修饰的邻炔基苯酚,相应机理得到了计算化学的支撑。最后,我们还尝试了该（4+3）环化反应的不对称催化,得到了具有轴手性的1,4-氧硫杂（?）类化合物。第三章:N,N’-环状偶氮甲亚胺与1,3,5-三嗪类化合物的反应研究在加热条件下,1,3,5-三嗪类化合物与N,N’-环状偶氮甲亚胺通过（5+2）环加成合成吡唑并四氮杂（?）类化合物,其中1,3,5-三嗪类化合物提供5个原子引入产物中。这种新颖的环化反应是无催化剂和无添加剂的。

关键词：吡啶含硫内鎓盐 1,3,5-三嗪类化合物联烯醌中间体 N,N’-环状偶氮甲亚胺