一种构建含孔洞缺陷的SiC陶瓷块体材料高温快速断裂模型的方法

    公开(公告)号:CN119066901A

    公开(公告)日:2024-12-03

    申请号:CN202410537380.6

    申请日:2024-04-30

    Abstract: 本发明公开了一种构建含孔洞缺陷的SiC陶瓷块体材料高温快速断裂模型的方法,包括:(1)获得试样孔洞信息,包括每个孔洞的位置、体积;(2)开展三点弯曲实验,获得该试样的弯曲强度;(3)采用Python语言进行二次开发,按照孔洞位置和体积在Abaqus软件中建立含孔洞缺陷的SiC陶瓷块体材料三点弯曲实验模型;(4)在Abaqus软件中模拟试样不同弹性模量E和极限抗拉强度UTS条件下的弯曲强度模拟试验;(5)通过对比模拟试验所得弯曲强度和实测弯曲强度,确定试样的弹性模量E以及极限抗拉强度UTS,即可建立快速断裂模型。本发明有助于SiC陶瓷块体材料在实际应用中的可靠性分析。

    一种具有尺寸梯度SiC颗粒增强铝基复合棒材及其制备方法

    公开(公告)号:CN114318041B

    公开(公告)日:2024-05-28

    申请号:CN202111577028.8

    申请日:2021-12-22

    Abstract: 本发明属于高温高强耐磨金属材料领域,具体涉及一种具有尺寸梯度SiC颗粒增强铝基复合棒材及其制备方法。包括如下步骤:(1)采用原位合成法制备亚微米SiC颗粒增强铝基复合材料并热挤压成所需直径的棒材,放入具有圆柱型腔的模具槽中;(2)将预热好的2~3μm的SiC颗粒加入到铝熔液中进行机械搅拌;(3)搅拌完成后将其浇注到模具中,填满型腔,空冷至室温得到复合样品后再次热挤压成指定直径的棒材;(4)对所得样品采用均匀化退火。本发明实现了具有尺寸梯度结构的SiC颗粒增强铝基复合材料,既可实现棒材芯部具有高强性能,又实现棒材表层的耐热耐磨性能,同时还保证一定的塑性韧性,从而整体优化材料的综合性能。

    一种通过高熵合金表面氢原子吸附能对析氢反应能垒进行预测的方法

    公开(公告)号:CN116844655A

    公开(公告)日:2023-10-03

    申请号:CN202310792178.3

    申请日:2023-06-30

    Abstract: 本发明提供了一种通过高熵合金表面氢原子吸附能对析氢反应能垒进行预测的方法,包括:生成元素随机分布的PdPtRhIrRu高熵合金,利用密度泛函理论计算方法进行结构优化。在不同的吸附位点放置氢原子,分析确定氢原子的稳定吸附位置。接着,满覆盖氢原子的高熵合金表面作为初态,氢气析出后的模型作为终态,利用Climbing ImageNudgedElasticBand(CI‑NEB)方法得到反应能垒。最后,分析氢原子吸附能与反应能垒的关系,获得关系公式,实现吸附能对反应能垒的预测。相较于纯金属中常用的能垒预测方法——#imgabs0#关系,本方法在高熵合金中的预测准确率为0.79,显著优于BEP的0.29。本发明通过DFT计算,实现了计算成本低的吸附能预测计算成本高的反应能垒,降低了高熵合金析氢反应催化剂设计模拟成本。

    一种具有电催化作用的锂硫电池正极材料的设计方法

    公开(公告)号:CN114284478A

    公开(公告)日:2022-04-05

    申请号:CN202111540829.7

    申请日:2021-12-16

    Abstract: 本发明公开了一种具有电催化作用的锂硫电池正极材料的设计方法。包括:(1)在掺氮石墨烯上分别构建单金属原子位点,或双金属原子位点,作为锂硫电池的正极材料,并优化得到稳定的正极材料构型;(2)优化多硫化物得到多硫化物稳定的结构,并将其吸附在溶剂分子DOL、DME以及正极材料构型后优化,得到稳定的吸附构型,并计算这些稳定的吸附构型的结合能;(4)计算正极材料构型电子结构;(5)计算在充电和放电过程中,多硫化物在正极材料构型上的分解能垒和氧化还原反应的吉布斯自由能;(6)以分解能垒小、吉布斯自由能小作为正极材料构型具有电催化作用主要评判标准。本发明通过DFT计算方法可以设计出具有电催化效果的锂硫电池正极材料。

    对金表面掺杂以增强对半胱氨酸分子分离能力的方法

    公开(公告)号:CN109107534A

    公开(公告)日:2019-01-01

    申请号:CN201710483980.9

    申请日:2017-06-23

    CPC classification number: B01J20/223 B01J20/29

    Abstract: 本发明公开了一种通过对金表面掺杂以增强对半胱氨酸分子分离能力的方法,步骤包括:从金体相中得到纯净的Au(532)表面,此外将Au(532)表面最上层原子替换为Ag并设该表面为Ag/Au(532)面,构建左、右手性半胱氨酸分子,对上述结构进行优化;分别将优化后的左、右手性半胱氨酸分子吸附在优化后的Au(532)面及Ag/Au(532)面上不同位置,对这些结构进行优化并找出各自最稳构型;对左、右手性半胱氨酸分子在Au(532)面吸附能及Ag/Au(532)面吸附能做差分别得到ΔE1和ΔE2;ΔE越大,左、右手性分子脱吸附顺序越明显分离能力越强。本发明使用精确的DFT计算方法及合理设计,通过对Au(532)表面掺杂Ag所获得的双金属表面对半胱氨酸异构体区分能力比纯金表面提高了45%。

    一种通过表面修饰提高铜表面丙酮加氢制异丙醇活性的方法

    公开(公告)号:CN115814792B

    公开(公告)日:2024-09-27

    申请号:CN202211495499.9

    申请日:2022-11-27

    Abstract: 本发明公开了一种通过表面修饰提高铜表面丙酮加氢制异丙醇活性的方法,步骤包括:从铜体相中得到纯净的Cu(111)表面;利用DFT计算方法对其结构进行优化;在Cu(111)表面掺杂活性金属原子,构建4种铜基单原子合金表面,并对其进行结构优化;构建并优化丙酮及其加氢产物,再将优化好的分子放在金属表面的不同位置上,对其结构进行优化;检查优化好的结果,找出能够稳定存在的结构;在分子附近放置H原子构建共吸附模型,搜索丙酮加氢反应的过渡态,获取加氢反应的能垒,得到金属表面丙酮加氢反应的活性差异,能垒越小丙酮加氢活性越高。本发明DFT计算方法,通过对Cu(111)进行掺Ru的表面修饰使得RuCu(111)面对丙酮加氢制异丙醇的活性提高,比之纯的铜表面能垒降低了0.81eV。

    基于激光超声的各向异性晶体多晶向快速测量装置及方法

    公开(公告)号:CN118443795A

    公开(公告)日:2024-08-06

    申请号:CN202410684674.1

    申请日:2024-05-30

    Inventor: 陆健 刘伟 张宏超

    Abstract: 本发明提出一种基于激光超声的各向异性晶体多晶向快速测量装置及方法,该装置包括激光超声表面波激发模块和激光超声表面波检测模块,所述激光超声表面波激发模块用于对超声表面波的激发激光进行整形、调控,使激发激光在样片表面的目标区域激发出特定方向的表面波;所述激光超声表面波检测模块用于对激发的表面波进行检测,并把携带表面波信息的信号进行信号处理,最终得到与晶向相对应的表面波速度。本发明相比传统的测量晶体晶向的X射线衍射法和电子背散射衍射法,可以在各向异性晶体表面晶向测量工作中实现多晶向快速测量、适用大尺寸样品、成本较低、便携和较好的空间分辨率等优势。

    一种具有电催化作用的锂硫电池正极材料的设计方法

    公开(公告)号:CN114284478B

    公开(公告)日:2024-05-03

    申请号:CN202111540829.7

    申请日:2021-12-16

    Abstract: 本发明公开了一种具有电催化作用的锂硫电池正极材料的设计方法。包括:(1)在掺氮石墨烯上分别构建单金属原子位点,或双金属原子位点,作为锂硫电池的正极材料,并优化得到稳定的正极材料构型;(2)优化多硫化物得到多硫化物稳定的结构,并将其吸附在溶剂分子DOL、DME以及正极材料构型后优化,得到稳定的吸附构型,并计算这些稳定的吸附构型的结合能;(4)计算正极材料构型电子结构;(5)计算在充电和放电过程中,多硫化物在正极材料构型上的分解能垒和氧化还原反应的吉布斯自由能;(6)以分解能垒小、吉布斯自由能小作为正极材料构型具有电催化作用主要评判标准。本发明通过DFT计算方法可以设计出具有电催化效果的锂硫电池正极材料。

    一种高刚度高强度耐高温铝基复合材料及制备方法

    公开(公告)号:CN115029590A

    公开(公告)日:2022-09-09

    申请号:CN202210794708.3

    申请日:2022-07-07

    Abstract: 本发明为一种高刚度高强度耐高温铝基复合材料及制备方法。以工业纯铝粉、0.3wt%~0.5wt%的高纯钪粉、高纯铜粉和铝‑氮化铝合金粉为原料,采用真空烧结然后挤压的方式制备复合材料,铝‑氮化铝合金粉富含薄片状的纳米AlN颗粒,且AlN含量为30%,Sc元素调控AlN颗粒的界面结构以及分布状态,使其由网络状分布转变为多段式分布,抑制了颗粒在高温下的粗化现象,将颗粒的尺寸控制在纳米尺度。本发明利用钪元素对其表面进行改性,以此限制颗粒在高温时的进一步粗化,并改善其在基体合金中的分布状态,使原有的网络状分布被打散形成多段式的分布,并且在一定程度上对改性后的AlN粒子实现了尺寸控制,因此可以获得纳米尺度的陶瓷颗粒。

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