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Cu-Zr金属玻璃团簇电化学势的分子动力学研究

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Cu-Zr金属玻璃团簇电化学势的分子动力学研究

作者：李亚文燕山大学

学位级别：硕士

作为一种新型的金属材料,金属玻璃具有特殊的原子排列结构,从而拥有许多优异的性能,如高强度、高硬度、极佳的耐腐蚀性,以及优良的软磁性能,因此具有巨大的工业应用价值和科研价值。尽管已经开展了一系列针对金属玻璃结构规律的研究,但... 详细信息

作为一种新型的金属材料,金属玻璃具有特殊的原子排列结构,从而拥有许多优异的性能,如高强度、高硬度、极佳的耐腐蚀性,以及优良的软磁性能,因此具有巨大的工业应用价值和科研价值。尽管已经开展了一系列针对金属玻璃结构规律的研究,但由于结构上的无序性,对其结构的热力学机制仍没有充分的理解,对于结构规律与力学性能之间的联系更是知之甚少,严重制约了对金属玻璃的进一步研究。针对上述存在的问题,本文对金属玻璃的结构特征和力学性能进行了理论方面的研究。通过分子动力学计算,对三种Cu-Zr二元金属玻璃(Cu46Zr54,Cu50Zr50,Cu64Zr36 MGs)结构特征进行了分析。计算结果表明:金属玻璃中的原子排列在原子半径、配位数以及配位原子的组成之间存在着某种协调配合关系。并且,根据Voronoi多面体方法所确定的原子团簇是接近球形的。因此,原子团簇的半径可以作为计算团簇电化学势的有效参数。通过计算金属玻璃的原子以及不同尺寸的团簇的电化学势,发现单个原子的电化学势的值差别很大,而原子团簇的电化学势分布则较为集中。从单个原子到原子团簇,其电化学势分布的巨大变化表明金属玻璃中的电化学势均衡状态是在原子团簇层面达到的。进一步研究了经过不同温度退火的随机结构的团簇电化学势分布,结果表明:金属玻璃中团簇的电化学势趋向最大均匀化分布,而团簇电化学势的这种分布趋势支配着金属玻璃中的原子排列。通过对发生应变的金属玻璃其原子配位数以及团簇电化学势的分析发现:当应变量大于0.5%时发生塑性变形,并形成剪切带。变形时,以各组元原子为中心的所有团簇中,拥有最佳配位数的团簇最稳定。其中,在Cu-Zr二元金属玻璃中,以Cu原子为中心的原子团簇比以Zr原子为中心的原子团簇更稳定。塑性变形使团簇的电化学势分布更加分散,而应变速率对电化学势的变化没有明显的影响。

关键词：原子团簇电化学势结构特征力学性质金属玻璃分子动力学

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关于电化学势问题的讨论

松辽学刊（自然科学版） 1992年第4期 34-36页

作者：王春娜崔运成姜素娟四平师范学院

本文从物理学的角度探讨了什么是电化学势,并讨论了电化学势在物理化学中的应用。

关键词：电化学势物理化学

KAg_4I_5-AgI复合体系的电导率研究

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物理学报 2011年第8期60卷 518-523页

作者：高韶华王玉霞王宏伟袁帅中国科学技术大学材料科学与工程系合肥230026

采用固相反应法将市购的AgI和KI按4.1:1的摩尔组分配比,在避光干燥的条件下混合加热,制备出了KAg4I5(10%AgI)复合体系.用X射线衍射谱、扫描电子显微镜、复阻抗谱、差示扫描量热等分析手段,对复合体系的结构、形貌、离子导电特性及相变... 详细信息

采用固相反应法将市购的AgI和KI按4.1:1的摩尔组分配比,在避光干燥的条件下混合加热,制备出了KAg4I5(10%AgI)复合体系.用X射线衍射谱、扫描电子显微镜、复阻抗谱、差示扫描量热等分析手段,对复合体系的结构、形貌、离子导电特性及相变温度进行了研究.结果发现,两相均为快离子导体的材料复合后,其复合体系的离子电导率比各自为纯相时都高,并且升降温-电导率曲线为迟滞回线,AgI的升降温相变温度分别滞后5和10℃.用界面间相互作用、空间电荷模型及Gouy-Chapman模型、界面应力相等对此复合体系电导率提高及相变温度改变机理给予了解析.

关键词：离子电导率电化学势空间电荷区相变温度

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体外浸泡纯钛的表面腐蚀和ECAP的影响

稀有金属材料与工程 2015年第1期44卷 204-208页

作者：周清程刚良徐军南京航空航天大学江苏南京210016

采用在Ringer模拟体液静态体外浸泡的方法,研究工业纯钛试片经过一定时间的浸泡后的失重和表面形貌的变化。采用等通道径角挤压(ECAP)方法处理工业纯钛并与粗晶纯钛进行对比,对ECAP处理的TA9和粗晶TA9也做了对比。结果表明:纯钛在400℃E... 详细信息

采用在Ringer模拟体液静态体外浸泡的方法,研究工业纯钛试片经过一定时间的浸泡后的失重和表面形貌的变化。采用等通道径角挤压(ECAP)方法处理工业纯钛并与粗晶纯钛进行对比,对ECAP处理的TA9和粗晶TA9也做了对比。结果表明:纯钛在400℃ECAP处理后的微观组织形成具有明显方向性的板条状组织,ECAP纯钛表面沉积的Na Cl晶体数量大于粗晶Ti,TA9也表现出相似结果。纯钛的腐蚀机制是一种受到电偶腐蚀控制的均匀腐蚀,细晶组织导致电偶的数量增加。

关键词：生物医用材料表面电化学势 CP-Ti ECAP

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细胞膜外电势高于膜内电势的理论解释

北京师范大学学报（自然科学版） 1999年第1期35卷 80-82页

作者：林清枝吴仲达北京师范大学化学系北京100875

运用热力学原理，从理论上解释细胞膜外电势高于膜内电势的现象，并经过对细胞膜电势的测定得以证实．

关键词：细胞膜电化学势膜电势膜外电势膜内电势

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Cu-Zr基非晶合金的团簇式及成分设计

Cu-Zr基非晶合金的团簇式及成分设计

作者：全世光大连理工大学

学位级别：硕士

非晶合金因其优良的性能正在引起人们的广泛关注,而寻找块体非晶合金一直是非晶研究者的一个重要课题。本文根据与团簇关联的非晶合金设计的最新进展,利用团簇加连接原子模型,对经典的Cu-Zr-Al、Zr-Al-Ni-Cu合金系的非晶形成能力重新的... 详细信息

非晶合金因其优良的性能正在引起人们的广泛关注,而寻找块体非晶合金一直是非晶研究者的一个重要课题。本文根据与团簇关联的非晶合金设计的最新进展,利用团簇加连接原子模型,对经典的Cu-Zr-Al、Zr-Al-Ni-Cu合金系的非晶形成能力重新的进行了研究,优化并设计了一系列新的块体非晶合金成分,并基于成分(Zr7Cu6) Al1进行Nb的微合金化,发现了块体非晶合金的微合金化现象。研究并比较了Cu基Cu-Zr-Al体系中四条成分线上的非晶形成能力：Cu8Zr5-Alx、Cu7.1Zr5-Alx、Cu8.9Zr5-Alx及Cu11.26Zr5-Alx,以揭示基于Cu8Zr5团簇的Cu-Zr-Al非晶合金的最佳成分点。热分析和XRD的结果表明,满足电化学势均衡的[Cu8Zr5]Al1具有最高的热稳定性和最大的玻璃形成能力,并且找出热力学参数Tg和Trg与非晶合金成分距离的变化规律,同时还指出位于第三条成分线上的另外一类非晶合金,Cu60.2Zr33.8Al6在此类非晶合金中具有最高的热力学参数。对非晶成分Al7.5Cu17.5Ni10Zr65进行优化,成分Al7.5Cu17.5Ni10Zr65可以被解释为[(Cu2.45Ni1.4)Zr9.1]Al1.05,接近于团簇形式[(Cu2.5Ni1.5)Zr9]Alx,通过电化学势计算,其连接原子Al接近1(即6.5 to 8.5 at.% Al),可对成分Al7.5Cu17.5Ni10Zr65进行优化,来寻找其局域GFA最大的成分,我们按照Ni、Cu比为3／1,2／2,1.5／2.5,1／3,分别设计了四个系列的成分,[(Cu,Ni)Zr9]Alx其中x=0.9～1.2(6.5 to 8.5 at.% Al)。此四元的BMG成分被描述为Cu4Zr9和Ni4Zr9,加连接原子Al。并且找出热力学参数Tg和Trg与非晶合金成分距离的变化规律,指出No.10 (Al8.5Cu14.1Ni14.1Zr63.4)和No.15 (Al8.5Cu17.6Ni10.6Zr63.4)号成分为两个区域的最大点,其玻璃形成能力最大,可形成直径为φ10mm BMG。我们用微合金化的方法通过对成分(Zr7Cu6)Al1微量添加第四组元Nb,来研究对成分(Zr7Cu6)Al1的玻璃形成能力,热稳定性以及力学性能的影响。由于成分(Zr7Cu6)Al1因其玻璃形成能力直径不到φ5mm,所以对此成分微量添加Nb,设计了一系列成分：[(Zr7Cu6) Al1]100-xNbx (x=0,1,2,3,5 at.%),进而研究块体非晶合金的微合金化现象。Nb的含量x=2时,提高了成分(Zr7Cu6) Al1的玻璃形成能力,而当x=5时对其塑形也有所改善。

关键词：块体金属玻璃 Cu-Zr-Al合金电化学势微合金化

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一个错误的概念——电极电位

山西大学学报(自然科学版) 1979年第2期 163-174页

作者：顾宏邦

电极电位是化学中经常遇到的一个基本概念,在科研、生产和教学工作中,它都有极为广泛的应用。迄今,这个概念在国内外的无机化学、分析化学、物理化学、物理学、电化学及其他相应的学科中,甚至在中学的课本中均有采用,可见其影响极大。... 详细信息

电极电位是化学中经常遇到的一个基本概念,在科研、生产和教学工作中,它都有极为广泛的应用。迄今,这个概念在国内外的无机化学、分析化学、物理化学、物理学、电化学及其他相应的学科中,甚至在中学的课本中均有采用,可见其影响极大。伟大的革命导师恩格斯指出:“任何一门科学,不正确的观念,如果抛开观察的错

关键词：电极电势电池电位差计电位计标准氢电极电化学势金属溶液接触电位差接触电势概念思维形式

疑义相与析─对“评《电池电动势的探讨》与《电池电动势再探》”一文的回答

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山西大学学报(自然科学版) 1994年第1期 108-113页

作者：顾宏邦山西大学化学系

疑义相与析─对“评《电池电动势的探讨》与《电池电动势再探》”一文的回答顾宏邦（山西大学化学系）ＡＮＯＢＪＥＣＴＩＯＮＴＯＴＨＥＣＯＭＭＥＮＴＳ″ＩＮＶＥＳＴＩＧＡＴＩＯＮＯＮＴＨＥＥＬＥＣＴＲＯＭＯＴＩＶＥＦＯＲＣＥ... 详细信息

疑义相与析─对“评《电池电动势的探讨》与《电池电动势再探》”一文的回答顾宏邦（山西大学化学系）ＡＮＯＢＪＥＣＴＩＯＮＴＯＴＨＥＣＯＭＭＥＮＴＳ″ＩＮＶＥＳＴＩＧＡＴＩＯＮＯＮＴＨＥＥＬＥＣＴＲＯＭＯＴＩＶＥＦＯＲＣＥＯＦＡＣＥＬＬ″ＡＮＤ″ＲＥＳＴＵ...

关键词：电动势电池电极电势电位差电池反应金属导线电池模型回答电极反应电化学反应电化学势

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关于Nernst方程的几点讨论

大学化学 2023年第8期38卷 293-298页

作者：郭慧林程永亮蒋海英西北大学化学与材料科学学院西安710127

Nernst方程是可逆电池热力学的基础,是电化学中最重要公式的之一。然而,目前物理化学教材中关于Nernst方程的内容较为简单,仅强调其适用于可逆状态,而未对使用条件作深入讨论,学生在使用时易产生错误。本文从Nernst方程的提出与发展、... 详细信息

Nernst方程是可逆电池热力学的基础,是电化学中最重要公式的之一。然而,目前物理化学教材中关于Nernst方程的内容较为简单,仅强调其适用于可逆状态,而未对使用条件作深入讨论,学生在使用时易产生错误。本文从Nernst方程的提出与发展、推导方法、使用条件、应用及其背后的科学遗产等方面展开讨论。本论文可为相关教学提供一定参考。

关键词： Nernst方程使用条件公式推导电化学势科学遗产

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