简介:采用分子动力学方法对Mg7Zn3合金快速凝固过程进行计算机模拟,研究玻璃转变过程局域结构与动力学之间的关联。结果表明:以Mg原子为中心的FK多面体和以Zn原子为中心的二十面体局域结构,对Mg7Zn3金属玻璃的形成起关键性作用。Mg(Zn)原子的扩散系数在熔点附近开始偏离Arrhenius关系,而满足幂指数规律。根据均方位移、非相干中间散射函数和非Gauss函数等时间相关函数,发现:随着温度的降低,β驰豫越来越显著,α弛豫时间以VFT指数规律迅速增加;而且半径较小的Zn原子比Mg原子呈现较快的弛豫动力学行为。另外,部分短程有序局域原子结构具有较慢的动力学行为,对β驰豫中笼子效应起主导作用;并随着其数目的大量出现,体系扩散系数开始偏离Arrhenius关系,玻璃形成过程微观结构转变温度TgStr与动力学转变温度Tc非常接近。
简介:以PEG20000为表面活性剂在撞击流反应器中制备La2O3超细粉体的前驱体十水草酸镧(La2(C2O4)3.10H2O)。在室温至900°C下研究La2(C2O4)3.10H2O的热分解过程,通过FTIR和DSC-TG对其反应中间物及最终固体产物进行分析。结果表明,该热分解过程由5个连续的反应阶段组成。采用Flynn-Wall-Ozawa(FWO)和Kissinger-Akahira-Sunose(KAS)法对活化能E进行求取,结果显示E值随着α的变化而变化,说明草酸镧的分解为复杂的热分解过程。采用多元非线性回归分析法对动力学方程和相关动力学参数进行拟合,得到动力学模型为G(α)=[1-(1+α)1/3]2。采用该动力学模型求得的活化能平均值与采用FWO法和KAS法计算而得的活化能平均值十分接近,其拟合曲线与样品的热重分析曲线吻合。
简介:水热合成并表征水硅铀矿,在此基础上对水硅铀矿在硫酸体系中的浸出过程进行研究,并将结果与其他相关的合成U4+矿物如氧化铀(UO2)和钛铀矿(UTi2O6)在类似条件下的浸出速率和浸出率进行比较。浸出时间对铀溶出影响的研究表明,水硅铀矿在36~48h被完全浸出,该反应的活化能为38.4kJ/mol。与水硅铀矿相比,氧化铀矿的溶出速率明显较快,可以在3h内达到完全溶出(Ea=42~84kJ/mol)。比较而言,合成钛铀矿的浸出速率较水硅铀矿的明显更低,其144h铀的最大浸出率只有18%。上述3种矿物溶出速率和提取率的显著区别与文献报道相符合,即矿物的可溶出性为氧化铀>水硅铀矿>钛铀矿。在天然水硅铀矿中,由于杂质的存在,其可溶出性可能会被进一步抑制。
简介:在氩气气氛下,将Ag2O与石墨通过机械活化或热还原反应生成Ag,对其等温还原过程的动力学进行研究。结果表明,采用Johnson-Mehl-Avrami模型能合理地解释Ag2O与石墨经机械活化和热还原合成Ag的过程。采用相同的模型来研究机械活化和热还原反应合成Ag的动力学时,机械活化还原过程中的Avrami指数比热还原的要高;热还原和机械活化过程中的晶核长大机制分别是扩散控制和界面控制。
简介:基于FLUENT计算流体力学软件,模拟A357铝合金大型复杂构件所用淬火槽内介质流场分布情况。分别采用两类淬火槽结构(未置搅拌系统和配置搅拌系统),对槽内介质流速及流场均匀性进行模拟计算。结果表明,对于未置搅拌系统的淬火槽,其内部介质流场未发现明显的规律性;而对于配置搅拌系统的淬火槽,在不同工艺参数条件下,其内部介质流场均具有一定的规律性。可知,配置搅拌系统的淬火槽优势明显。另外,获得了流场均匀性较合适工艺参数。最后,通过与文献中的结果进行对比,验证所建计算模型,该模型具有很高的计算精度,能对淬火槽的结构进行优化,从而为大型构件的热处理提供技术支持和理论指导。
简介:在H2SO4-Fe2(SO4)3体系中研究载金黄铁矿的浸出动力学,探讨反应温度、Fe3+浓度、硫酸浓度、搅拌速度等对黄铁矿浸出的影响规律。结果表明:在H2SO4-Fe2(SO4)3体系中,在30~75°C下黄铁矿浸出过程主要受化学反应控制Fe3+浓度与黄铁矿的浸出呈正相关,通过Arrhenius经验公式求得浸出表观活化能为51.39kJ/mol。EDS与XPS分析结果表明:黄铁矿氧化过程中硫的氧化经一系列中间形态,最终被氧化成硫酸根,并伴有部分元素硫生成,符合硫代硫酸根氧化路径机理。
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。