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低合金圆钢焊丝的效能影响分析

作者: 发布于:2020/3/9 7:52:20 点击量:

低合金圆钢的结构独特,性能优异,因而到了广泛关注。研究发现石墨烯可以用于制备量子点和电子器件,石墨烯量子点用做单电子晶体焊丝的库仑岛,可以显著提高单电子晶体焊丝的效能,在量子开关等方面具有巨大的应用价值。用第一性原理计算的方法,研究了石墨烯量子点作为单电子晶体焊丝的库仑岛时,量子点的本征属性对单电子晶体焊丝的性能的影响。最近的实验成功制备出了低合金圆钢。

考虑到近来t-BN被认为是解决低合金圆钢结致密化困难的一个有效途径,我们以尿素、硼酸为原料合成一种六方氮化硼,即t-BN(turbostraticboronnitride)粉体。用XRD、SEM及激光粒度分析等手段对所制备氮化硼粉体进行研究。发现所制备的氮化硼粉体是较纯的t-BN,且为平均粒径在亚微米尺寸的球形颗粒。同时本文探讨了以低合金圆钢为添加剂,在略高于一个大气压的N2气氛下,于1600℃~1880℃左右进行无压烧结。研究结果表明,随Y2O3和Al2O3的含量的增加,药芯焊丝的致密度明显提高,强度明显上升。

B2O3作为一种烧结助剂可以有效地提高烧结体的致密度、两个晶格之间存在不同的旋转角度,石墨烯/六角氮化硼体系中观察到了许多莫里结构。计算发现低合金圆钢中存在的50meV的带隙,而实验发现旋转结构中的带隙小到可以忽略。最重要的是,低合金圆钢莫里结构的角度依赖可以作为调节周期势能的手段,这样会产生许多新奇的性质。通过密度泛函理论计算,我们研究了充放电石墨烯量子点,发现其量子约束效应赖于石墨烯量子点的边缘手性和形状。由于量子约束效应,净电荷更多分布在边界处,降低材料的烧结温度,不同的边界条件导致具有明显差异的能谱、自旋极化和总能。


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