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α-Fe和γ-Fe长程F-S势的分子动力学模拟

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物理化学学报 2007年第5期23卷 779-785页

作者：程江伟张先明吴永全王秀丽郑少波蒋国昌上海大学材料科学与工程学院上海市钢铁冶金重点实验室上海200072

根据Sutton等推导面心立方金属长程F-S势函数的方法推导得到α-Fe和γ-Fe的最优参数分别为,ε=0.2453,a=0.28664nm,n=7,m=4,c=7.7525和ε=0.0006,a=0.36467nm,n=15,m=4,c=1104.7351.用所推导的势参数对常压下不同温度时α-Fe和γ-Fe的性质进行了分子动力学(MD)模拟,结果表明,计算得到的Fe的微观结构(径向分布函数,配位数,原子的配位状态)和宏观物性(线性膨胀,密度)都能与实验结果相吻合,说明所推导的长程F-S势函数参数适用于α-Fe和γ-Fe的MD模拟.

关键词：长程F-S势 α—Fe γ—Fe 微观结构

热固性硅树脂压注法制备多孔硅基陶瓷型芯研究

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无机材料学报 2015年第2期30卷 147-152页

作者：杨治刚余建波李传军玄伟东张振强邓康任忠鸣上海大学材料科学与工程学院上海市现代冶金和材料制备重点实验室上海200072

以石英玻璃粉为基体,热固性硅树脂为增塑剂,利用压注方法制备了多孔硅基陶瓷型芯,研究了烧结温度和保温时间对样品性能的影响。研究结果表明:随着烧结温度的升高,反玻璃化进程加快,在烧结温度1250℃,随着保温时间的延长,玻璃相发生了转... 详细信息

以石英玻璃粉为基体,热固性硅树脂为增塑剂,利用压注方法制备了多孔硅基陶瓷型芯,研究了烧结温度和保温时间对样品性能的影响。研究结果表明:随着烧结温度的升高,反玻璃化进程加快,在烧结温度1250℃,随着保温时间的延长,玻璃相发生了转变,逐渐析出方石英,且含量不断增加;样品的线收缩率和失重随烧结温度的升高略微增加,但烧结时间的影响较小。样品的失重主要是由于硅树脂的分解引起的。在1250℃烧结10 h后,得到样品的收缩率为0.93%,显气孔率为32.8%,抗弯强度为9.08 MPa。

关键词：多孔硅树脂陶瓷型芯线收缩率抗弯强度显气孔率

Arrhenius relationship and two-step scheme in AF hyperdynamics simulation of diffusion of Mg/Zn interface

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Transactions of Nonferrous Metals Society of China 2013年第2期23卷 508-516页

作者：吴永全陆秀明沈通上海大学材料科学与工程学院现代冶金与材料制备重点实验室上海200072

The accelerating factor （AF） method is a simple and appropriate way to investigate the atomic long-time deep diffusion at solid-solid interface. In the framework of AF hyperdynamics （HD） simulation, the relationship between the diffusion coefficient along the direction of z-axis which is normal to the Mg/Zn interface and temperature was investigated, and the AF＇s impact on the diffusion constant （D0） and activation energy （Q^＊） was studied. Then, two steps were taken to simulate the atomic diffusion process and the formation of new phases： one for acceleration and the other for equilibration. The results show that： the Arrhenius equation works well for the description of Dz with different accelerating factors; the AF has no effect on the diffusion constant Do in the case of no phase transition; and the relationship between Q＊ and Q conforms to Q^＊=Q/A. Then, the new Arrhenius equation for AFHD is successfully constructed as Dz=Doexp[-Q/（ART）]. Meanwhile, the authentic equilibrium conformations at any dynamic moment can only be reproduced by the equilibration simulation of the HD-simulated configurations. Key words： accelerating factor method; Arrhenius equation; two-steps scheme; Mg/Zn interface; hyperdynamic simulation

关键词： accelerating factor method Arrhenius equation two-steps scheme Mg/Zn interface hyperdynamic simulation

Local structure of calcium silicate melts from classical molecular dynamics simulation and a newly constructed thermodynamic model

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Transactions of Nonferrous Metals Society of China 2014年第5期24卷 1488-1499页

作者：吴永全戴辰蒋国昌上海大学材料科学与工程学院现代冶金与材料制备重点实验室上海200072

The distributions of local structural units of calcium silicate melts were quantified by means of classical molecular dynamics simulation and a newly constructed structural thermodynamic model. The distribution of five kinds of Si-O tetrahedra Qi from these two methods was compared with each other and also with the experimental Raman spectra, an excellent agreement was achieved. These not only displayed the panorama distribution of microstructural units in the whole composition range, but also proved that the thermodynamic model is suitable for the utilization as the subsequent application model of spectral experiments for the thermodynamic calculation. Meanwhile, the five refined regions mastered by different disproportionating reactions were obtained. Finally, the distributions of two kinds of connections between Qi were obtained, denoted as Qi-Ca-Qj and Qi-[Ob]-Qj, from the thermodynamic model, and a theoretical verification was given that the dominant connections for any composition are equivalent connections.

关键词： distribution of microstructural units molecular dynamic simulation strucatral thermodynamic model calcium silicate melts

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金属粉末的吸氢统计热力学模型（英文）

物理化学学报 2017年第6期33卷 1108-1113页

作者：吴广新彭望君张捷宇上海大学高品质特殊钢冶金与制备国家重点实验室上海200072 上海大学上海钢铁冶金新技术重点实验室上海200072 上海大学材料科学与工程学院上海200072

提出了一种基于零阶Bragg-Williams近似的新统计热力学模型。新模型的独特之处在于引入了表观压缩系数α来校正高压气体的体积变化,并且在拟合结果中获得无环状曲线。然后,新模型成功应用于金属粉末的吸氢过程。所有结果表明这个新模型... 详细信息

提出了一种基于零阶Bragg-Williams近似的新统计热力学模型。新模型的独特之处在于引入了表观压缩系数α来校正高压气体的体积变化,并且在拟合结果中获得无环状曲线。然后,新模型成功应用于金属粉末的吸氢过程。所有结果表明这个新模型运行很好,特别是新模型可用于预测不同温度下的PCT曲线。因此,我们的新模型可以在实际系统中应用。

关键词：统计热力学理论氢化过程储氢材料粉末

Bi4B2O9晶体及其熔体结构的高温原位拉曼光谱研究

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高等学校化学学报 2019年第10期40卷 2143-2148页

作者：徐琰东尤静林王建龚晓晔丁雅妮曹培明郑少波吴永全余仲达省部共建高品质特殊钢冶金与制备国家重点实验室上海市钢铁冶金新技术开发与应用重点实验室上海大学材料科学与工程学院

利用密度泛函理论计算了Bi4B2O9晶体的常温拉曼光谱,并通过与实验拉曼光谱对比,对其振动模式进行了归属.利用高温原位拉曼光谱研究了Bi4B2O9从常温到750℃升温过程中微结构的变化.随着温度的升高,晶体的平均键长变长,键角分布变宽,熔化... 详细信息

利用密度泛函理论计算了Bi4B2O9晶体的常温拉曼光谱,并通过与实验拉曼光谱对比,对其振动模式进行了归属.利用高温原位拉曼光谱研究了Bi4B2O9从常温到750℃升温过程中微结构的变化.随着温度的升高,晶体的平均键长变长,键角分布变宽,熔化后晶体中的BiO4和BiO5多面体解体,BO3构型则保持三配位不变.运用量子化学从头算法模拟了Bi4B2O9的熔体结构并与实验拉曼光谱进行了对比分析,发现在Bi4B2O9熔体中B原子团簇为孤立的BO3构型,Bi^3+游离于BO3之间,并结合未参与形成BO3的O原子起到平衡电荷的作用.

关键词： Bi4B2O9晶体高温原位拉曼光谱熔体微结构从头算法

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枪晶石变温拉曼光谱及其固液相微结构研究

光谱学与光谱分析 2010年第12期30卷 3228-3231页

作者：牛玉静尤静林王媛媛王志超戴苏娟徐建伦郑少波上海市现代冶金和材料制备重点实验室上海大学材料科学与工程学院上海200072

枪晶石在传统冶金连铸保护渣中起着十分重要的作用。采用紫外激光光源和电荷耦合器件（CCD）探测器,测定了枪晶石晶体和高温拉曼光谱（温度范围：298~1 723 K）,观察了其在变温状态（升温和降温过程）下的特征谱变化。谱图结果显示,枪... 详细信息

枪晶石在传统冶金连铸保护渣中起着十分重要的作用。采用紫外激光光源和电荷耦合器件（CCD）探测器,测定了枪晶石晶体和高温拉曼光谱（温度范围：298~1 723 K）,观察了其在变温状态（升温和降温过程）下的特征谱变化。谱图结果显示,枪晶石熔态微结构单元与固态的相比更为多元化,表明熔体状态下多种团簇结构共存。同时,利用枪晶石晶胞结构模型,通过Dmol3密度泛函（DFT）理论计算了其分子振动频率,将其与实验值相结合,确定了特征谱峰的归属,为进一步采用拉曼光谱法原位研究保护渣中枪晶石的结构变化与行为特征提供了重要依据。

关键词：高温拉曼光谱熔体枪晶石俦硅酸盐

CMSX-4单晶高温合金在不同温度下的低周疲劳行为

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稀有金属材料与工程 2022年第11期51卷 4363-4368页

作者：赵玉娟玄伟东张翔宇戴睿卿李俊杰韩东宇丁彪任忠鸣上海大学材料科学与工程学院省部共建高品质特殊钢冶金与制备国家重点实验室上海市钢铁冶金新技术应用重点实验室上海200444

研究了单晶高温合金CMSX-4在中温760℃和高温950℃下的低周疲劳行为。结果表明:在760℃下合金具有较长的疲劳寿命和较高的疲劳强度,断面高度差大并与应力轴方向呈45°角,裂纹沿{111}面扩展;而在950℃下合金具有较短的疲劳寿命和较低的... 详细信息

研究了单晶高温合金CMSX-4在中温760℃和高温950℃下的低周疲劳行为。结果表明:在760℃下合金具有较长的疲劳寿命和较高的疲劳强度,断面高度差大并与应力轴方向呈45°角,裂纹沿{111}面扩展;而在950℃下合金具有较短的疲劳寿命和较低的疲劳强度,断面与应力轴垂直,裂纹沿{001}面扩展。低周疲劳断口的扫描电镜结果表明,760℃试样表面的微孔是主要的疲劳源,而950℃试样表面的氧化层是主要的疲劳源且呈多源开裂。低周疲劳断口的透射电镜结果表明,中温760℃下位错的变形机制包括平面滑移和波状滑移;而高温950℃下位错主要通过交滑移和攀移进行运动。

关键词：单晶高温合金低周疲劳疲劳断口位错

基于精细结构对二元钠硅酸盐玻璃核磁共振波谱的研究

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高等学校化学学报 2019年第1期40卷 108-114页

作者：吴志东尤静林王建王敏何莹霞杨冶金省部共建高品质特殊钢冶金与制备国家重点实验室上海市钢铁冶金新技术开发应用重点实验室上海大学材料科学与工程学院上海200072

利用精细结构表征系列(Q_i^(jklm))对二元钠硅酸盐玻璃的核磁共振波谱进行解析,并结合量子化学模拟了多种精细结构.研究结果表明,精细结构的29Si化学位移与桥氧键角呈线性相关;实验所得Q_i^(jklm)结构的化学位移不随玻璃成分的改变而波... 详细信息

利用精细结构表征系列(Q_i^(jklm))对二元钠硅酸盐玻璃的核磁共振波谱进行解析,并结合量子化学模拟了多种精细结构.研究结果表明,精细结构的29Si化学位移与桥氧键角呈线性相关;实验所得Q_i^(jklm)结构的化学位移不随玻璃成分的改变而波动,且Q_i^(jklm)结构的高斯峰更窄,说明精细结构表征是二元钠硅酸盐玻璃基本特征结构的表达,导致初级微结构的29Si化学位移变化的本质是精细结构含量的变化.核磁共振波谱表征的是近邻结构的空间信息,采用Q_i^(jklm)结构表征能更精确地描述硅酸盐的微结构信息.

关键词：固体核磁共振精细结构从头算钠硅酸盐玻璃化学位移