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U-Rh体系非晶合金的成分设计与形成特性

稀有金属材料与工程 2023年第9期52卷 3126-3131页

作者：李正飞韩录会张培法涛黄火根中国工程物理研究院材料研究所四川江油621907

为了进一步认识U合金体系的非晶形成规律,探究了U-Rh体系的非晶形成特性。在富U端共晶区65%~80%U(原子分数)范围内设计了系列U-Rh合金,通过真空电弧熔炼制备母锭样品与甩带技术制备条带样品,采用X射线衍射和热分析手段研究了2种样品的... 详细信息

为了进一步认识U合金体系的非晶形成规律,探究了U-Rh体系的非晶形成特性。在富U端共晶区65%~80%U(原子分数)范围内设计了系列U-Rh合金,通过真空电弧熔炼制备母锭样品与甩带技术制备条带样品,采用X射线衍射和热分析手段研究了2种样品的相组成与热行为。发现U_(70)Rh_(30)合金在急冷凝固条件下形成了部分非晶相,晶化温度为642 K,晶化激活能接近200 kJ/mol,与之共生的是γ-U高温固溶体相,这是U基非晶合金通过急冷冻结高温U固溶体的首次证据,反映出U-Rh合金非平衡凝固相变行为的独特性。结果表明,U-Rh是一个新的铀基非晶合金体系,其非晶形成能力不强,这很可能与γ-U高温固溶体能被急冷直接捕获有关。

关键词：非晶合金金属玻璃铀合金贵金属

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铀基非晶复合材料的相分离与凝固序列研究

金属学报 2022年第2期58卷 225-230页

作者：张雷施韬黄火根张培张鹏国吴敏法涛中国工程物理研究院材料研究所江油621907

用TEM、SEM等对U_(30.03)Zr_(28.83)Ti_(9.66)Ni_(7.00)Cu_(8.75)Be_(15.73)铀基非晶复合材料的微观结构和成分分布进行了表征,发现该复合材料是α-U相和以Zr、Ti为主的非晶相的双相复合材料,其中两相均以球形析出相的方式构成多层次嵌... 详细信息

用TEM、SEM等对U_(30.03)Zr_(28.83)Ti_(9.66)Ni_(7.00)Cu_(8.75)Be_(15.73)铀基非晶复合材料的微观结构和成分分布进行了表征,发现该复合材料是α-U相和以Zr、Ti为主的非晶相的双相复合材料,其中两相均以球形析出相的方式构成多层次嵌套结构。复合材料在降温过程中,首先发生以形核-长大机制为主的U、Cu两相的相分离,其他合金元素再根据混合焓择优分布;随后的凝固过程为α-U凝固相变与非晶转变的两步过程,并在非晶为球形析出相的区域形成具有过渡层的特殊结构。这些结果为非晶复合材料的成分设计和热处理工艺的调整提供了新思路。

关键词：铀合金复合材料相分离凝固序列

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借助整体思想走出数学解题困境

数理化解题研究 2023年第6期 14-16页

作者：黄火根福建省上杭县第五中学福建龙岩364031

整体思想是一种重要的解题思想.高中数学解题中注重应用整体思想可更好地理清运算对象之间的内在逻辑,低运算复杂度,提升运算效率.高中数学教学中应注重为学习者展示如何借助整体思想走出数学解题困境,提高学习者整体思想应用意识,给其... 详细信息

整体思想是一种重要的解题思想.高中数学解题中注重应用整体思想可更好地理清运算对象之间的内在逻辑,低运算复杂度,提升运算效率.高中数学教学中应注重为学习者展示如何借助整体思想走出数学解题困境,提高学习者整体思想应用意识,给其以后更好地应用整体思想灵活解题奠定坚实基础.

关键词：整体思想高中数学解题困境

Ti_(36)Zr_(40)Ni_(20)Pd_4准晶的热稳定性与室温储氘性能

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金属学报 2010年第5期46卷 629-633页

作者：黄火根陈亮李嵘罗德礼表面物理与化学国家重点实验室绵阳621907 中国工程物理研究院绵阳621900

在Ti_(40)Zr_(40)Ni_(20)准晶合金中掺Pd制备了Ti_(36)Zr_(40)Ni_(20)Pd_4准晶合金,利用X射线衍射(XRD)、金相(OM)、光电子能谱(XPS)、气固反应等对其组织结构和吸氘特性进行了研究.结果表明,在吸铸态下该合金形成了二十面体准晶相,准... 详细信息

在Ti_(40)Zr_(40)Ni_(20)准晶合金中掺Pd制备了Ti_(36)Zr_(40)Ni_(20)Pd_4准晶合金,利用X射线衍射(XRD)、金相(OM)、光电子能谱(XPS)、气固反应等对其组织结构和吸氘特性进行了研究.结果表明,在吸铸态下该合金形成了二十面体准晶相,准晶格常数为0.5174 nm.其热力学稳定性较差,约400℃时转变为tI-Zr_2Ni与C14-TiZrNiPd晶体相.室温下,其吸氘能力为11.0 mmol/g(相当于2.2%的吸氢质量分数),吸氘速率达到0.030 s^(-1),准晶结构不变但准晶格膨胀5.5%.添加的Pd起到催化作用,与初始合金相比,Ti_(36)Zr_(40)Ni_(20)Pd_4准晶合金的活化与储氘能力明显提高.

关键词： Ti-Zr-Ni-Pd合金准晶氘催化

Pd替代对Ti-Zr-Ni准晶合金结构的影响

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金属学报 2009年第10期45卷 1272-1276页

作者：黄火根贾建平李嵘表面物理与化学国家重点实验室绵阳621907

针对Ti_(45)Zr_(38)Ni_(17)与Ti_(40)Zr_(40)Ni_(20)准晶合金用X射线衍射仪、透射电子显微镜与金相等手段研究了不同含量的Pd替代对其结构的影响.在吸铸态下,前一个合金形成了二十面体准晶相(IQC)与少量配位数为8的bccβ-(Ti,Zr)相,用2%... 详细信息

针对Ti_(45)Zr_(38)Ni_(17)与Ti_(40)Zr_(40)Ni_(20)准晶合金用X射线衍射仪、透射电子显微镜与金相等手段研究了不同含量的Pd替代对其结构的影响.在吸铸态下,前一个合金形成了二十面体准晶相(IQC)与少量配位数为8的bccβ-(Ti,Zr)相,用2%Pd(原子分数,下同)对合金的Ti或Zr组元替代,抑制了β-(Ti,Zr)相析出并促使配位数为14的MgZn_2结构的简单六方C14 Laves相生成.而后一个合金中IQC相则与少量简单六方α-(Ti,Zr)共存,在2%Pd替代后α-(Ti,Zr)消失,生成了单一的IQC相,但当Pd替代量增加到6.7%或13.3%时,配位数为12的IQC相急剧减少而C14相大量析出,并在Ti_(40)Zr_(26.7)Ni_(20)Pd_(13.3)合金中生成了单一C14相.结果表明,添加中等尺寸的Pd原子有利于提高Ti-Zr-Ni合金的原子密堆性,使合金趋于生成高配位数的Laves相,这种相的Fermi面与Brillouin区的相互作用不显著,偏离了电子相的稳定机制.

关键词：准晶 Ti-Zr-Ni合金 Pd添加 Laves相

Pd替代对Ti-Zr-Ni准晶合金中的相形成与稳定性影响（英文）

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稀有金属材料与工程 2015年第4期44卷 821-825页

作者：黄火根陈亮徐钦英中国工程物理研究院四川绵阳621900 表面物理与化学重点实验室四川绵阳621907

Pd能用来作为添加元素改善Ti-Zr-Ni准晶合金的吸氢性能,但是Pd添加的作用机制仍然不清楚。本工作通过采用XRD、TEM、DSC分析技术研究了Pd在Ti45Zr38Ni17和Ti40Zr40Ni20两个合金中对Ti、Zr的替代行为。结果显示：在前1个合金中,替代4%-6... 详细信息

Pd能用来作为添加元素改善Ti-Zr-Ni准晶合金的吸氢性能,但是Pd添加的作用机制仍然不清楚。本工作通过采用XRD、TEM、DSC分析技术研究了Pd在Ti45Zr38Ni17和Ti40Zr40Ni20两个合金中对Ti、Zr的替代行为。结果显示：在前1个合金中,替代4%-6%（原子分数,下同）Ti或4%Zr能够确保纯二十面体准晶形成;在后一个合金中,替代3%-4%Ti或3%以下Zr才能形成纯二十面体准晶。这说明Ti具有更高的替代极限。Ti39Zr38Ni17Pd6与Ti36Zr40Ni20Pd4两个衍生准晶合金在400℃温度下退火会转变为晶体相,而它们的初始准晶合金Ti45Zr38Ni17和Ti40Zr40Ni20在400℃仍然结构稳定,这反映出添加Pd后准晶合金的热力学稳定性变低。这种替代趋势和准晶稳定性的降低很可能归功于Pd具有适宜的原子尺寸。

关键词：准晶 Ti-Zr-Ni合金钯相稳定性

Ti_(39)Zr_(38)Ni_(17)Pd_6二十面体准晶储氘研究（英文）

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稀有金属材料与工程 2015年第7期44卷 1581-1586页

作者：黄火根陈亮杜晓清李嵘中国工程物理研究院四川绵阳621900 表面物理与化学重点实验室四川绵阳621907

Ti-Zr-Ni基二十面体准晶是一类特殊的储氢材料,在氢能和核聚变能领域具有较强应用前景。采用XRD、TEM、XPS技术和气固反应系统研究了Ti39Zr38Ni17Pd6二十面体准晶的储氘性能。该合金室温下的饱和吸氘浓度接近11 mmol·D2/g·M(D2指氘分... 详细信息

Ti-Zr-Ni基二十面体准晶是一类特殊的储氢材料,在氢能和核聚变能领域具有较强应用前景。采用XRD、TEM、XPS技术和气固反应系统研究了Ti39Zr38Ni17Pd6二十面体准晶的储氘性能。该合金室温下的饱和吸氘浓度接近11 mmol·D2/g·M(D2指氘分子,M指金属),超过Zr2Fe和Zr Co 2种合金。在吸放氘循环过程中,没有发现该合金发生相转变。饱和吸氘使得准晶格膨胀了6.37%,并使得Ti与Zr的结合能上升0.2和0.6 e V,反映出氢原子在这种材料中的占位更靠近这2种金属原子。放氘结果显示该合金具有可能较低的坪台压力,350℃左右低于1 k Pa,这意味着氘原子在该合金中比在Zr Co合金中具有更高的稳定性。以上结果表明,这种准晶有可能替代Zr2Fe和Zr Co合金而在核聚变能领域得到应用。

关键词：准晶储氢合金氢同位素 Ti-Zr-Ni-Pd

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Ti-Zr-Ni系三元准晶的成分特征研究

金属学报 2004年第7期40卷 677-682页

作者：羌建兵黄火根王英敏姜楠董闯大连理工大学材料工程系大连116024

系统研究了两个等电子浓度线(e/a=1.20,1.25)上Ti-Zr-Ni铸态合金的组织与结构,发现吸铸法可在很宽的成分区间(TixZr100-x)100-yNiy,43.75％≤x≤81.25％,17％≤y≤20％)内获得Ti-Zr-Ni准晶,其中,Ti40Zr40Ni20为理想准晶成分,能形成长15 mm、直径6 mm的单相准晶棒.准晶成分特征研究表明: Ti-Zr-Ni准晶系也具有与Al基三元准晶系相似的相图特征.一方面, Ti-Zr-Ni准晶与其类似相一起构成准晶“等电子浓度线”现象;同时,三元准晶成分满足准晶“变电子浓度线”特征,形成准晶的理想成分Ti40Zr40Ni20位于准晶等电子浓度线与变电子浓度线交点处.

关键词：准晶 Ti-Zr-Ni合金电子浓度组织结构成分

铸态Ti-Zr-(Ni,Co)伪三元准晶合金研究

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材料热处理学报 2005年第2期26卷 6-9页

作者：黄火根羌建兵姜楠董闯李铁大连理工大学三束材料改性国家重点实验室及大连理工大学原材料特种制备实验室辽宁大连116024 辽宁向导科技发展有限公司辽宁鞍山114014

沿Ti9(Ni,Co) 4 Zr变电子浓度线设计系列合金成分,用吸铸方法可制备出Ti Zr (Ni,Co)准晶,其中Ti4 2 Zr4 0 (Ni,Co) 1 8为形成准晶的最佳成分点,Ti Zr (Ni,Co)伪三元准晶系列的准点阵常数介于0 5 0 6～0 5 18nm之间。实验结果表明,Co... 详细信息

沿Ti9(Ni,Co) 4 Zr变电子浓度线设计系列合金成分,用吸铸方法可制备出Ti Zr (Ni,Co)准晶,其中Ti4 2 Zr4 0 (Ni,Co) 1 8为形成准晶的最佳成分点,Ti Zr (Ni,Co)伪三元准晶系列的准点阵常数介于0 5 0 6～0 5 18nm之间。实验结果表明,Co是形成准晶的不利组元,其含量的增加将促使Ti2 Ni、fcc Zr2 Ni和βZr(Ti)固溶相的形成,使合金中准晶相的含量大为降低;但适量Si的加入(～2at% )能促进Ti Zr (Ni,Co)准晶的形成。

关键词：准晶 Ti-Zr-Ni-Co合金吸铸方法