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Hf_(2)CF_(2)单层热传输及热电性质的第一原理研究

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原子与分子物理学报 2025年第4期42卷 168-176页

作者：董文欣李铁平张莉丁迎春何开华中国地质大学(武汉)数学与物理学院武汉430074 宜宾学院材料与化学工程学部宜宾644000

二维MXene材料是一种新型的功能性材料,其在热电领域具有潜在应用价值.本文采用第一性原理计算方法,通过求解声子和电子的玻尔兹曼输运方程,计算研究了MXene Hf_(2)CF_(2)单层的热传输特征和热电性质.声子谱揭示了Hf_(2)CF_(2)单层具有... 详细信息

二维MXene材料是一种新型的功能性材料,其在热电领域具有潜在应用价值.本文采用第一性原理计算方法,通过求解声子和电子的玻尔兹曼输运方程,计算研究了MXene Hf_(2)CF_(2)单层的热传输特征和热电性质.声子谱揭示了Hf_(2)CF_(2)单层具有热力学稳定性.在室温条件下,Hf_(2)CF_(2)单层的晶格热导率为14.25 Wm^(-1)K^(-1),且随着温度的升高而降低;电子热导率却随着温度和掺杂浓度的增加而升高.电输运性质中,电导率和Seebeck系数随载流子浓度的变化相反,确保能够获得优异的热电性能.在600 K条件下,n型MXene Hf_(2)CF_(2)单层的最大功率因子可以达到61.24 mW/(mK^(2)).载流子迁移率具有较高的各向异性,且电子的迁移率远远高于空穴的迁移率.基于热导及电导计算结果,n型MXene Hf_(2)CF_(2)单层沿x轴方向的热电优值可达到1.75,高于其他已报道的类似结构的热电优值,表明了MXene Hf_(2)CF_(2)单层是一种潜在的高性能n型热电材料.

关键词： MXene Hf_(2)CF_(2) 热电性能晶格热导率第一性原理

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连铸连轧非调质钢的强计算及其预报

金属学报 2004年第12期40卷 1248-1252页

作者：刘志林刘伟东林成辽宁工学院材料与化学工程学院锦州121001

非调质钢的强度为α-Fe基体细化强度与固溶强化、奥氏体析出碳化物弥散强化、界面强化和过饱和铁素体析出碳化物的析出强化的强度增量之和.以细晶铁素体强度为基础,利用相最强键上的共用电子数nA及相界面电子密度差△ρ计算了连铸连... 详细信息

非调质钢的强度为α-Fe基体细化强度与固溶强化、奥氏体析出碳化物弥散强化、界面强化和过饱和铁素体析出碳化物的析出强化的强度增量之和.以细晶铁素体强度为基础,利用相最强键上的共用电子数nA及相界面电子密度差△ρ计算了连铸连轧非调质钢固溶强化、界面强化、弥散强化和析出强化的强度增量.给出了一组计算非调质钢连铸连轧终轧强度的公式.可根据化学成分和工艺规定的终轧晶粒尺寸计算终轧强度,或根据技术要求的强度给出相应的轧制晶粒尺寸与化学成分间的最佳组合.实现了化学成分-轧制晶粒尺寸-终轧强度的计算机预报.

关键词：连铸连轧非调质钢电子结构强度计算与预报

机械搅拌对Al-Si合金凝固组织的影响及其模拟试验

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铸造 2006年第7期55卷 742-745页

作者：李军文王晓艳辽宁工学院材料与化学工程学院辽宁锦州121001

采用机械搅拌的工艺,以NH4Cl水溶液和Al-Si合金为研究对象,设计了两组机械搅拌实验,探讨了不同参数条件下搅拌对等轴晶形成的影响。试验结果表明:搅拌器最适宜的位置是液面处,搅拌使液面附近的游离晶增多。随着NH4Cl水溶液浓度或Al-Si... 详细信息

采用机械搅拌的工艺,以NH4Cl水溶液和Al-Si合金为研究对象,设计了两组机械搅拌实验,探讨了不同参数条件下搅拌对等轴晶形成的影响。试验结果表明:搅拌器最适宜的位置是液面处,搅拌使液面附近的游离晶增多。随着NH4Cl水溶液浓度或Al-Si合金中Si含量的增加以及搅拌转速的增加,晶粒细化程度提高,获得分散均匀、细小的等轴晶。同时,搅拌也易卷入气体,使铸件产生气孔、缩松。

关键词：晶粒细化机械搅拌 NH4Cl水溶液 Al-Si合金

α2合金含V、Nb、Mo相界面价电子结构计算及β相增韧机制分析

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材料科学与工艺 2008年第1期16卷 131-134页

作者：刘伟东屈华张坤刘志林辽宁工学院材料与化学工程学院辽宁锦州121001

计算了含V、Nb、Mo的α2合金相界面的价电子结构.利用合金相界面价电子结构信息-界面结合因子,即异相界面共价电子密度ρ、共价电子密度差Δρ,使界面电子密度保持连续的原子状态组数σ,分析了单相α2合金与多相α2合金相界面的价电子结... 详细信息

计算了含V、Nb、Mo的α2合金相界面的价电子结构.利用合金相界面价电子结构信息-界面结合因子,即异相界面共价电子密度ρ、共价电子密度差Δρ,使界面电子密度保持连续的原子状态组数σ,分析了单相α2合金与多相α2合金相界面的价电子结构.发现α2合金相界面价电子结构与合金强韧性有密切关系;延性β相的引入,不仅引进了塑性相,而且改善了α2合金薄弱的相界面电子结构与键结合,增加了界面稳定性,进而钝化了裂纹源,阻碍了裂纹扩展,提高了合金的强韧性.

关键词： α2合金异相界面增韧机制价电子结构计算

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电渣熔铸双金属复合材料界面的研究

铸造 2005年第11期54卷 1090-1092页

作者：武晓峰何冰孟力凯杨建新辽宁工学院材料与化学工程学院辽宁锦州121001

采用电渣熔铸方法制备了Cr12MoV/20Cr双金属复合材料,研究了工艺参数对平板双金属界面结合状态及形状的影响。结果表明,在熔铸第一种合金后停留适当时间再熔铸第二种合金才能保证获得结合牢固且过渡层适量的平板双金属界面。增加电极数... 详细信息

采用电渣熔铸方法制备了Cr12MoV/20Cr双金属复合材料,研究了工艺参数对平板双金属界面结合状态及形状的影响。结果表明,在熔铸第一种合金后停留适当时间再熔铸第二种合金才能保证获得结合牢固且过渡层适量的平板双金属界面。增加电极数量或使电极与结晶器产生相对运动可避免双金属的U型界面、浇不足及冷隔等缺陷的产生。

关键词：电渣熔铸双金属平板件界面

脉冲电场对Al-5.6%Cu合金柱状晶间距的影响

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铸造 2004年第7期53卷 531-533页

作者：郭丽丽王倩常国威辽宁工学院材料与化学工程学院辽宁锦州121000

运用定向凝固方法 ,在凝固过程中将脉冲电场平行地作用于Al 5 6%Cu合金柱状晶的生长方向上 ,考察了不同脉冲电场电压及冷却速度对柱状晶间距的影响。试验结果表明 :随着脉冲电场电压的升高 ,柱状晶间距呈直线上升的趋势 ;冷速越大 ,不... 详细信息

运用定向凝固方法 ,在凝固过程中将脉冲电场平行地作用于Al 5 6%Cu合金柱状晶的生长方向上 ,考察了不同脉冲电场电压及冷却速度对柱状晶间距的影响。试验结果表明 :随着脉冲电场电压的升高 ,柱状晶间距呈直线上升的趋势 ;冷速越大 ,不同脉冲电场时的柱状晶间距与原始状态下柱状晶间距差值的变化幅度越大。

关键词：脉冲电场 Al-Cu合金柱状晶间距

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氯碱电解液氯离子浓度在线分析

过程工程学报 2006年第1期6卷 63-66页

作者：冯殿义孙彤辽宁工学院机械与自动化学院辽宁锦州121001 辽宁工学院材料与化学工程学院辽宁锦州121001

阶跃磁场下氯离子选择电极对溶液中氯离子响应的瞬时峰电位与浓度的对数曲线具有线性特性，Cl^-浓度的线性范围为10^-4～10^-1mol／L，与常规分析的平衡电位相近．提出了阶跃磁场离子选择电极瞬时电位在线分析方法，该方法通过测量溶液... 详细信息

阶跃磁场下氯离子选择电极对溶液中氯离子响应的瞬时峰电位与浓度的对数曲线具有线性特性，Cl^-浓度的线性范围为10^-4～10^-1mol／L，与常规分析的平衡电位相近．提出了阶跃磁场离子选择电极瞬时电位在线分析方法，该方法通过测量溶液在阶跃磁场下的瞬时峰电位，能够快速跟踪溶液离子浓度的瞬时行为，测量准确性和再现性优于常规分析法．应用氯碱电解液在线实时分析Cl浓度，测量误差小于6％．

关键词：氯离子选择电极在线分析阶跃磁场瞬时电位

Ti-4.5Al-5Mo-1.5Cr合金增韧的价电子理论研究

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金属学报 2002年第12期38卷 1246-1250页

作者：刘伟东刘志林屈华辽宁工学院材料与化学工程系锦州121001

利用余氏固体与分子经验电子理论和程氏改进的TFD理论计算了Ti-4.5Al-5Mo-1.5Cr与Ti-6Al-4V两种合金的相空间及其异相界面价电子结构;利用价电子结构参数——相结构因子和界面结合因子,分析讨论了合金元素Mo,Cr和V对Ti-4.5Al-5Mo-1.5Cr... 详细信息

利用余氏固体与分子经验电子理论和程氏改进的TFD理论计算了Ti-4.5Al-5Mo-1.5Cr与Ti-6Al-4V两种合金的相空间及其异相界面价电子结构;利用价电子结构参数——相结构因子和界面结合因子,分析讨论了合金元素Mo,Cr和V对Ti-4.5Al-5Mo-1.5Cr与Ti-6Al-4V钛合金相空间及其异相界面价电子结构的影响,进而在电子结构层次上揭示了Ti-4.5Al-5Mo-1.5Cr合金增韧的微观本质原因.

关键词：钛基合金价电子结构断裂韧性相界面

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旋转闪蒸干燥器干燥酒糟过程的实验研究

化学工程 2006年第2期34卷 13-15页

作者：冯殿义孙彤辽宁工学院机械及自动化学院辽宁锦州121001 辽宁工学院材料与化学工程学院辽宁锦州121001

为获得旋转闪蒸干燥器干燥啤酒糟过程的最佳操作工况,对不同操作条件下的啤酒糟含水质量分数进行了测试,依据实验数据关联出了啤酒糟含水质量分数的计算公式。在此基础上对干燥过程进行寻优计算,得出干燥器所能达到的最低含水质量分数为... 详细信息

为获得旋转闪蒸干燥器干燥啤酒糟过程的最佳操作工况,对不同操作条件下的啤酒糟含水质量分数进行了测试,依据实验数据关联出了啤酒糟含水质量分数的计算公式。在此基础上对干燥过程进行寻优计算,得出干燥器所能达到的最低含水质量分数为3.92%,与实际对比误差为2.08%。满足要求含水质量分数(小于8%),处理量为75 kg时能量消耗最低的操作参数为进风温度94.9℃、轴向风速4.46 m/s,175 kg时进风温度155.9℃、轴向风速3.29 m/s,与实际对比误差小于1.65%。

关键词：啤酒糟旋转闪蒸干燥回归模型优化