简介：建立了用于模拟立方晶系合金三维枝晶生长的改进元胞自动机模型。该模型将枝晶尖端生长速率、界面曲率和界面能各向异性的二维方程扩展到三维直角坐标系，从而能够描述三维枝晶生长形貌演化。应用本模型模拟在确定温度梯度和抽拉速度条件下三维柱状晶生长过程的一次臂间距调整机制和不同择优取向柱状晶之间的竞争生长。使用NH4Cl-H2O透明合金进行凝固实验，模拟结果和实验结果吻合较好。

简介：采用计时电流方法和对恒电位电解得到的沉积产物进行SEM观察，研究稀溶液中铅在铜电极上的成核和生长过程。根据电沉积条件不同，铅的成核分为连续成核和瞬时成核两种形式。随着溶液中Pb(II)浓度和电沉积时超电势的增加，成核形式从连续成核转变为瞬时成核。无论是哪种成核形式，在恒电位电解的成核和早期生长阶段，生成的铅颗粒都是蛛网状的。根据蛛网状颗粒的形状和导致它们生成的电沉积条件，这些颗粒属于海绵状颗粒。对连续成核和瞬时成核条件下的铅沉积产物的形貌观察表明，存在两种成核极限。

简介：建立一种有效修正相场模型来模拟小平面枝晶生长形貌。通过该模型分别研究网格大小、各向异性值、过饱和度及不同重对称性对小平面枝晶生长形貌的影响。结果表明,随着时间的推移,晶核生长为六重对称性的小平面形貌。当网格尺寸大于640×640时,小平面形貌不受模拟网格大小的影响。随着各向异性值的增加,小平面枝晶的尖端速度增大到一个饱和值后再逐渐降小。随着过饱和度的增加,晶核从一个圆形演化为发达的小平面枝晶形貌。根据Wulff理论和对应的小平面对称性模拟形貌图,证明所提出的模型是有效的,并能够拓展到任意重对称性的晶核生长的模拟。

简介：镁元素可以降低铝的本征层错能，因而Al-Mg合金被认为具备孪晶变形的潜力。然而在多种大变形Al-Mg合金中很难发现变形孪晶。为了探究Al-Mg合金的孪晶变形潜能，采用第一性原理计算研究镁和空位对铝广义层错能的影响。研究发现Mg和空位均具有层错Suzuki偏析特性，并且会降低Al的本征层错能。但是随着镁含量的提高，铝的本征层错能不会持续降低，孪晶特性参数τa也不会持续升高。基于Al-Mg合金的孪晶特性参数τa，我们预测即使在高固溶镁含量下，Al-Mg合金依然很难发生孪晶变形。镁和空位所引起的本征层错能的降低在一定程度上能够提高大变形Al-Mg合金的加工硬化速率并且促进变形带的形成。

简介：利用基于密度泛函理论（DFT）的广义梯度近似（GGA）研究四方相BiOCuS的电子结构、化学键和弹性性质。能带结构显示,BiOCuS为间接带隙半导体,带隙宽为0.503eV;态密度和分态密度的结果表明,费米能级附近的态密度主要来自Cu-3d态。布居分析表明,BiOCuS中的化学键具有以离子性为主的混合离子-共价特征。计算得到四方相BiOCuS的晶格参数、体模量、剪切模量和单晶的弹性常数,由此导出弹性模量和泊松比。结果表明,BiOCuS是力学稳定的,且具有一定的延展性。

简介：采用熔融玻璃净化技术研究了三元Fe35Cu35Si30合金的液相分离与枝晶生长特征。实验获得的最大过冷度为328K（0.24TL）。结果表明，合金在深过冷条件下具有三重凝固机制。当过冷度小于24K时，α-Fe相为初生相，凝固组织为均匀分布的枝晶。过冷度超过24K之后，合金熔体分离为富Fe区和富Cu区。在过冷度低于230K的范围内，FeSi金属间化合物为富Fe区的初生相；当过冷度高于230K时，Fe5Si3金属间化合物取代FeSi相成为富Fe区的初生相。随着合金过冷度的增加，FeSi相的生长速率逐渐升高，而Fe5Si3相的生长速率将逐渐降低。在富Cu区，初生相始终为FeSi金属间化合物。能谱分析表明，富Fe区和富Cu区的平均成分均已严重偏离初始合金成分。

简介：采用纯Al片表面浸Zn后再电镀厚Cu层的方法制备Cu/Al层状复合材料。在473~673K温度范围内对该复合材料进行退火，研究退火过程中Cu/Al界面扩散与反应、界面金属间化合物(IMCs)层的长大动力学以及Cu/Al层状复合材料电阻率。结果表明，经过473K、360h的退火处理，未观察到Cu.AlIMCs层，显示Zn中间层能有效抑制Cu/Al界面扩散。可是，当复合材料经573K及以上温度退火时，Zn层中的Zn原子主要向Cu中扩散，从Al侧到Cu侧形成CuAl2/CuAl/Cu9Al4三层结构的反应产物。IMC层遵循扩散控制的生长动力学，Cu/Al复合材料的电阻率随退火温度及时间的增加而增大。

简介：通过基于密度泛函理论的第一性原理计算方法,对MgCu2,Mg2Ca和MgZn2的力学性能和电子结构进行计算,计算所得晶格参数与实验值和文献值相吻合。合金形成热和结合能的计算结果表明,MgCu2具有最强的合金形成能力和结构稳定性。计算了MgCu2,Mg2Ca和MgZn2的弹性常数,推导了体模量、剪切模量、弹性模量和泊松比。结果表明,MgCu2、Mg2Ca和MgZn2均为延性相,MgCu2的刚度最大,MgZn2的塑性最好。通过对结合能和弹性常数的计算,预测了MgCu2、Mg2Ca和MgZn2的熔点。通过对态密度（DOS）、Mulliken布居数、电子占据数和差分电荷密度的计算,分析了MgCu2、Mg2Ca和MgZn2的结构稳定性和力学性能机制。最后,计算和讨论了3种金属间化合物的Debye温度。

简介：采用气体雾化合金颗粒制备Al-1．1％Sc和Al-2％Sc合金。采用x射线衍射分析合金样品以确定样品的晶格参数。利用这些晶格参数，分别通过WIEN2K和EMTO程序对该合金的力学性能进行理论计算。将实验得到的合金的弹性模量和理论计算结果进行比较。讨论了计算得到的A13Sc相和AI—Sc合金的力学性能以确定Al-Sc合金中最佳的Sc含量。结果表明，最高的Sc含量约为1．0％，更多的Sc不能提高合金的力学性能。

简介：通过第一性原理计算方法研究了Mg-Al-Ca-Sn合金中主要强化相Mg17Al12,Al2Ca,Mg2Sn和Mg2Ca的结构稳定性、电子结构、弹性常数和热力学性质。计算所得晶格常数与实验值及文献值吻合。合金形成热和结合能计算结果表明,Al2Ca具有最强的合金形成能力及结构稳定性。通过对这些化合物的态密度、Mulliken电子占据数、金属性和差分电荷密度计算分析了其结构稳定性的机制。通过计算Mg17Al12,Al2Ca,Mg2Sn和Mg2Ca的弹性常数,推导出了各相的体模量、剪切模量、杨氏模量和泊松比。热力学性质计算结果表明,Al2Ca和Mg2Sn的Gibbs自由能低于Mg17Al12,即Al2Ca,Mg2Sn的晶体结构稳定性优于Mg17Al12相。因此,通过添加Ca和Sn元素可以提高Mg-Al系合金的热力学稳定性。更多还原