刘学杰
- 作品数：76 被引量：93H指数：5
- 供职机构：内蒙古科技大学更多>>
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- 相关领域：理学一般工业技术金属学及工艺化学工程更多>>
- TiN晶体尺寸与其力学性能的第一性原理研究被引量：6
- 2011年
- 纳米多晶体材料因其独特的力学性能而成为当前材料科学领域的研究热点之一,尤其是晶粒尺寸对其力学性能的影响倍受关注。本文采用基于密度泛函理论的第一性原理方法,模拟计算了晶粒尺寸为0.6387—2.332nm的TiN的力学性能,得到应力应变关系及屈服强度。计算结果表明,随着晶粒尺寸的增加,TiN的屈服强度降低,晶粒呈现软化趋势。通过对应力-应变曲线分析可知:TiN在应变5%处开始屈服,其屈服强度大约为21.5GPa;抗拉强度发生在应变约为15%时,且随着晶粒尺寸的增加,抗拉强度降低。本文对照了屈服极限的计算值和有限元方法的拟合值,讨论了实验中TiN表面的微观结构与硬度、弹性模量的关系。研究表明,TiN试样中的缺陷对其硬度和强度有很大影响。
- 刘学杰张安萍姜永军陈小强贾慧灵
- 关键词：第一性原理晶粒尺寸TIN屈服强度
- Li在石墨烯、BC_3及C_3N表面吸附与迁移的第一性原理研究
- 2015年
- 基于密度泛函理论的第一性原理方法,研究了Li在本征石墨烯及BC3、C3N表面的吸附和迁移行为。与本征石墨烯相比,硼掺杂浓度为25%(原子分数)时提高了Li的吸附能,而氮掺杂浓度为25%(原子分数)时减弱了Li的吸附能,这归因于掺杂物种具有不同的电子结构。通过NEB方法计算了Li在本征石墨烯、BC3、C3N表面的迁移,结果表明,相比于本征石墨烯,硼掺杂浓度为25%(原子分数)的石墨烯减弱了Li的扩散,而氮掺杂浓度为25%(原子分数)的石墨烯促进了Li的扩散。
- 刘学杰李沛艾贾颖任元贾桂霄
- 关键词：第一性原理吸附能
- 立式磨磨盘的模态分析研究
- 2014年
- 运用ANSYS软件对某型号立式磨磨盘进行有限元模态分析,分析了其固有频率和振型的变化情况。结果表明,第15阶时磨盘盘面发生三方向弯曲,磨机振幅加大。进而对磨盘颈部和磨盘落料区支撑板厚度的变化与固有频率的关系进行了优化。结果表明,磨盘落料区支撑板与颈部的厚度最佳增加值为100 mm,磨盘盘面三方向弯曲的固有频率增加了10.05%,提高了其固有频率,取得了较好的动态特性。
- 姜永军刘剑刘学杰郑刚贾颖
- 关键词：立式磨模态分析固有频率
- 纳米尺度孔间距阳极氧化铝模板及其制备方法
- 本发明涉及一种纳米尺度孔间距阳极氧化铝模板及其制备方法，所述制备方法包括如下步骤：将高纯铝片退火处理后依次用丙酮、乙醇、氢氧化钠溶液清洗，再进行电化学抛光处理；将高纯铝片作为阴极，石墨片作为阳极，在电解液中进行处理；然后...
- 任元杨金玉刘学杰
- 文献传递
- 单粒子在金刚石(001)表面吸附与迁移的第一性原理计算被引量：1
- 2014年
- 为了探究纳米金刚石复合薄膜中界面相粒子的微观行为,采用第一性原理方法计算了碳、硅单粒子在清洁金刚石(001)表面的吸附作用与迁移行为。包括C、Si粒子在金刚石(001)面四个高对称位置的构型总能和吸附能以及其在金刚石(001)表面的迁移激活能。结果表明:最稳定的构型是沿(001)生长方向沉积粒子与表面层两粒子相接,且C、Si粒子迁移激活能分别为2.824 eV、0.475 eV。两激活能的差异表明:添加Si能显著促进碳粒子的扩散并形成更加致密的纳米金刚石复合薄膜。
- 刘学杰张素慧姜永军任元谭心
- 关键词：纳米金刚石第一性原理
- Ta原子在TaN(001)表面上绕岛迁移的第一原理计算被引量：1
- 2011年
- 纳米薄膜的各方面性能和薄膜自身的微观结构是密切相关的,研究原子的迁移行为可以充分了解纳米材料的形成机理以及基本结构。笔者运用第一性原理VASP软件包对粒子的迁移行为进行模拟计算,内容包括模型的建立、原子吸附能的计算以及NEB方法计算迁移激活能。计算结果表明:Ta原子在2Ta2N岛附近的P3和P5位置为两个最稳定吸附,分别为11.41 eV和8.85 eV。Ta原子绕岛激活能的势垒较大(3.45eV),说明Ta原子的绕岛迁移很困难。
- 刘学杰叶勇赵艳飞马琴芳
- 关键词：原子扩散NEB
- La掺杂对CeO_2的力学性能的影响
- 2019年
- 采用基于密度泛函理论(DFT)下的第一性原理,优化得到CeO_2的平衡态晶格常数为5.46,研究不同浓度La掺杂CeO_2的弹性常数、体模量、剪切模量和弹性模量等力学性能参数。计算结果表明:La掺杂通过置换Ce进入CeO_2形成稳定结构,低浓度掺杂对体系力学性能影响不大,同时会增大体系各项同性,有利于提高被抛光件表面的光洁度;但当掺镧量的原子百分数超过25%时,CeO_2力学性能急剧下降。
- 贾慧灵李梅贾延琨刘学杰
- 关键词：CEO2LA掺杂力学性能
- AAO模板快速制备方法探究被引量：1
- 2019年
- 为了快速制备出高度有序且孔径可调控的AAO(阳极氧化铝)模板应用于工业生产,通过改进传统的两步阳极氧化法,采用逐步提高电解液浓度的硬氧氧化法制备了AAO模板,并确定了最佳制备工艺为初始电解液浓度0.15mol/L,添加电解液浓度0.40mol/L,温度保持在5℃左右,无水乙醇添加比例为1:1,从而使铝片的击穿电压从40V上升到130V左右(模板面积1.5cm×4.5cm),采用DimensionEdge型号的原子力显微镜(AFM)对多孔氧化铝模板进行了表征。结果表明:未经退火处理的铝片,也可以制备出高度有序的AAO模板,但其粗糙度略有增加,并与在高压条件下二次氧化、三次氧化、四次氧化制备AAO模板进行了比较,发现二次氧化制备的AAO模板有序度、孔径、孔间距均优于三次、四次氧化法。
- 姜永军许刚茜刘学杰李波
- 关键词：AAO模板退火
- 采用第一性原理方法研究Nb-Si-N表面单原子绕岛吸附与迁移
- 2016年
- 针对Nb-Si-N纳米复合薄膜在沉积过程中Nb、Si、N单原子与NbN晶粒相遇之后聚集与分离情况进行了研究。采用基于密度泛函理论(DFT)第一性原理超软赝势平面波计算方法分别计算了Nb、Si、N各单原子在NbN(001)表面绕2N2Nb岛的吸附作用和迁移过程。计算结果表明,Nb、Si、N单原子在2N2Nb岛旁边的吸附能最大位置分别为P3、P1、P2,吸附能分别为7.3067,5.3521和6.7113eV;Nb、Si、N单原子绕2N2Nb岛的迁移所需的激活能分别为2.62,1.35和5.094eV。吸附能与迁移激活能较小的Si原子为激活元素促进了其它原子的扩散进而提高薄膜的致密性。沉积过程中具有较小激活能的Si原子极易围绕2N2Nb岛迁移将NbN晶粒分隔,阻止晶粒长大进而细化晶粒。
- 任元刘学杰李智
- 关键词：第一性原理计算
- 轴向拉伸下氮化钛纳米杆变形机制及力学性能的分子动力学研究被引量：2
- 2014年
- 论文使用分子动力学软件包lammps并采用第二近邻改进型嵌入原子法(2NN MEAM)模拟了单晶氮化钛纳米杆的轴向拉伸破坏过程,分析了分别沿[100]、[111]晶向的不同截面尺寸、不同拉伸应变率、不同温度下的氮化钛纳米杆的力学性能,详细描述了氮化钛纳米杆拉伸变形过程.研究发现,拉伸晶向、截面尺寸、拉伸应变率及温度均会对TiN纳米杆的拉伸变形过程及屈服强度、弹性模量等力学性能产生不同程度的影响.不同拉伸条件下的氮化钛纳米杆的拉伸过程均包括弹性变形、塑性变形与断裂阶段.
- 贾慧灵李梅李沼希刘学杰
- 关键词：分子动力学屈服强度
