简介:采用密度泛函理论计算含有砷、硒、碲、钴或镍等杂质的黄铁矿的结构和电子性质,并采用前线轨道理论讨论含杂质黄铁矿与氧气和黄药的反应活性。杂质的存在使黄铁矿晶胞体积膨胀。钴和镍主要对费米能级附近的能带产生影响,而砷杂质主要对黄铁矿浅部和深部价带产生影响,硒和碲主要影响深部价带。电荷密度分析结果表明,所有的杂质原子都与其周围的原子形成较强的共价相互作用。前线轨道计算表明,砷、钴和镍杂质对黄铁矿的HOMO和LUMO的影响比硒和碲杂质大。此外,含砷、钴或镍的黄铁矿比含硒或碲的黄铁矿更容易被氧气氧化,而含钴或镍的黄铁矿与黄药捕收剂的作用更强。计算结果与观察到的黄铁矿实际情况相符。更多还原
简介:采用反应合成方法制备孔隙度为54.3%的高纯Ti3SiC2多孔材料,并研究其在400~1000°C下空气中的氧化行为。采用热重-差热分析法、扫描电镜、X射线衍射技术、能谱仪、拉曼光谱、BET比表面分析法和孔结构测试等研究Ti3SiC2多孔材料在氧化前后的氧化动力学、物相组成、微观形貌以及孔结构参数演变。结果表明:形成不同晶型TiO2氧化产物是影响Ti3SiC2多孔材料抗氧化性及孔结构稳定性的主要因素。由于氧化产物体积应力以及热应力的存在,因此,在400~1000°C试验过程中试样表面均出现开裂现象。其中,在400~600°C下形成的锐钛矿型TiO2会导致Ti3SiC2晶粒出现严重开裂,并引发快速氧化以及孔径和透气度的异常减小。600°C以上在氧化过程中主要形成金红石型TiO2,开裂现象得以缓解,但是氧化膜的外延生长大幅降低了Ti3SiC2多孔材料孔隙的连通性。
简介:通过对以反映多元体系中凝聚相表面,界面上原子-分子层次结构与相互作用的表面能(σs,σx),界面能(σsx)和尺寸效应(R,δσX/δR,δσ/δR)组成的体系表面自由能变化,采用泛函变分法计算和极值条件求解,进行了多元体系界面结合理论的研究,推导出性cosθ方程和界面结合特征(E)方程。这些方程表明,随着尺寸参数R值的降低,cosθ和E值增大,且cosθ>cosθ^∞和E>E^∞,同时θ,αx,αsx等值减小,这些方程为进一步深化研究超硬材料和制品科学与工程中有关机理和工艺,如熔媒途径。这些方程也为探索新型超硬材料及其微晶,超微粉,纳米管等组成较大尺寸新材料和制品,提供计算和实验模拟研究。由于杨氏方程为这些方程的特例,则将会涉及更多的研究与应用领域的进展。