镁铝尖晶石高压相变的理论计算
镁铝尖晶石的合成及其工业应用
镁铝尖晶石的合成及其工业应用1. 应用背景镁铝尖晶石（MgAl2O4）是一种重要的陶瓷材料，具有高熔点、高硬度、高耐磨性、优异的导热性能和化学稳定性等特点。
这些特性使得镁铝尖晶石在高温和高压的环境下能够保持其结构和性能稳定，因此被广泛应用于各个领域，包括电子技术、陶瓷工艺、催化剂、防火材料等。
2. 应用过程镁铝尖晶石的合成主要有以下几种方法：2.1. 固相法固相法是一种传统的合成方法，通过将镁氧化物（MgO）和氧化铝（Al2O3）按一定的比例混合，并在高温下进行煅烧反应来合成镁铝尖晶石。
在这个过程中，混合物首先经过颗粒破碎和混合，然后在高温下煅烧。
最终形成镁铝尖晶石的晶体。
2.2. 水热法水热法是一种利用水热合成方法，该方法需要将氢氧化镁（Mg(OH)2）和氯化铝（AlCl3）溶解在水中，然后在高温高压的条件下进行反应。
这个反应过程可以通过调节反应温度和反应时间来控制镁铝尖晶石晶体的形貌和尺寸。
2.3. 溶胶-凝胶法溶胶-凝胶法是一种先合成溶胶，再通过凝胶过程形成固体材料的方法。
该方法将金属溶胶（可通过金属盐与有机物反应得到）与络合剂混合，并在一定条件下进行反应，通过水解和缩聚来形成凝胶。
然后通过煅烧过程来获得镁铝尖晶石材料。
3. 应用效果镁铝尖晶石在各个工业领域都有广泛的应用。
3.1. 电子技术镁铝尖晶石是一种常见的电子陶瓷材料，广泛应用于电子技术领域。
其具有优异的绝缘性能、高介电常数和低介电损耗，因此被广泛用作电容器、电感器和滤波器等电子元件的基底材料。
此外，镁铝尖晶石还具有优秀的热膨胀性能，可以与一些硅基材料良好地匹配，用于微电子封装材料和高密度集成电路的基底材料。
3.2. 陶瓷工艺镁铝尖晶石的高硬度和耐磨性使其成为制造陶瓷刀具和陶瓷磨料的理想选择。
陶瓷刀具具有优异的切割性能和耐磨性，被广泛应用于切割、切割和磨削等工艺中。
此外，镁铝尖晶石还可以用于制造陶瓷磨料，用于超硬材料加工、抛光、磨削等领域。
镁铝尖晶石条状-概述说明以及解释
镁铝尖晶石条状-概述说明以及解释1.引言1.1 概述镁铝尖晶石是一种具有广泛应用前景的重要材料。
它是一种矿物晶体，由镁、铝和氧元素组成。
具有高度的晶体稳定性和优异的物理化学性能，在工业和科学领域中具有广泛的用途。
镁铝尖晶石条状是指将镁铝尖晶石材料制备成长而细且形状类似于条状的结构。
这种形态使得镁铝尖晶石条状在各行业中有着独特的应用优势。
它不仅具有普通尖晶石的特性，如高的抗高温性、优良的耐腐蚀性，还拥有更多的应用潜力。
通过新的制备方法，镁铝尖晶石条状的生产成本得到了有效控制，并且制备过程也更加环保。
此外，随着科技的进步，对镁铝尖晶石条状性能的研究和改进也日益深入，使得其具备了更广泛的应用前景。
在本文中，我们将探讨镁铝尖晶石条状的定义和特性，详细介绍镁铝尖晶石条状的制备方法，并着重阐述其在各行业中的应用前景。
通过对镁铝尖晶石条状进行深入研究，我们可以更好地了解其在材料科学和工程中的潜在应用，并为未来的科研和实际应用提供重要的参考。
文章结构部分的内容可以如下所示：1.2 文章结构本篇文章分为引言、正文和结论三个部分。
引言部分主要概述了本文的研究对象——镁铝尖晶石条状，并介绍了文章的结构和主要目的。
正文部分将分为两个小节进行讨论。
首先，在2.1部分，我们将详细定义和描述镁铝尖晶石的特性，包括其化学成分、晶体结构、物理性质等方面的内容。
其次，在2.2部分，我们将介绍镁铝尖晶石条状的制备方法，包括合成原理、工艺流程、关键条件等方面的内容。
结论部分将进一步展望镁铝尖晶石条状的应用前景，并对整篇文章进行总结和归纳，总结本文的研究成果和发现，以及对未来研究的展望。
通过以上结构的设置，本文将全面系统地介绍镁铝尖晶石条状的定义、特性、制备方法以及应用前景，希望能够为相关领域的研究者提供一定的参考和帮助。
1.3 目的本文的目的是介绍镁铝尖晶石条状的制备方法以及其应用前景，通过对镁铝尖晶石条状的定义和特性进行详细分析，以及对其制备方法进行系统梳理，旨在为读者提供有关镁铝尖晶石条状的全面了解。
镁铝尖晶石的耐火材料合成
镁铝尖晶石的耐火材料合成固相法是最常用的一种合成方法。
其合成步骤包括三个关键步骤：粉末混合、烧结和煅烧。
首先，将镁铝氧化物粉末按照一定的配比混合均匀，一般采用球磨机进行粉末混合。
接下来，将混合后的粉末进行烧结，这是将混合的粉末通过高温下的压力加热至一定温度，使其在固态下反应生成尖晶石相的过程。
最后，对烧结后的样品进行煅烧处理，以进一步增强材料的致密性和力学性能。
溶胶-凝胶法是一种新兴的合成方法，主要步骤包括溶胶制备、凝胶形成和热处理。
首先，在溶剂中溶解适量的镁和铝的源。
然后，通过控制溶液的pH值、温度和浓度等条件，形成凝胶。
最后，将凝胶进行热处理，即在一定温度下进行干燥和煅烧，使其形成尖晶石结构。
电化学合成法通常通过电解电池在一定电流和电压下产生离子反应，促进尖晶石相的形成。
其合成步骤包括电解液制备、电解反应和电沉积。
首先，将镁铝的源物质溶解在电解液中，制备电解液。
然后，将阳极和阴极置于电解液中进行电解反应。
在电解的过程中，通过调控电流和电压，促使离子在电解液中形成尖晶石相的沉积层。
水热合成法是一种研究较早的合成方法。
其合成过程是通过在水热条件下，利用热力学原理和化学相互作用，使镁铝的源物质逐渐沉积形成尖晶石晶体。
水热合成的关键参数包括反应温度、反应时间和反应介质的化学性质等。
总结而言，镁铝尖晶石的耐火材料合成主要包括固相法、溶胶-凝胶法、电化学合成法以及水热合成法。
每种方法都有其适用的领域和优势，实际应用中需要根据具体情况选择合适的合成方法。
翻译Mg3N2的高压结构理论研究
NMg7（绿色）原子组成的多面体 NMg6（黄色）原子组成的八面体
MgN4（绿和橙色）原子组成的四面体 MgN5（紫色）原子组成的角锥体
03
PART THREE
力学性能
Mechanical Properties
Mechanical Properties--力学性能
表7：在新发现的结构中弹性常数的计算值06源自PART SIX总结
Conclusions
总 结
总的来说，除了先前研究的已经报道过的三个结构， Mg3N2的五种新的高压下的结构被首次提出，通过使用进化 的方法展示了与压力有关的多个相图。基于第一性原理，发 现ɛ-，ω-，λ-，Γ-和μ-Mg3N2在某些压力值下低于ɑ-Mg3N2. 除此之外，ɑ-Mg3N2首先在20GPa下转化为β-Mg3N2，又在 65GPa下转化为ϒ-Mg3N2。弹性常数和声子特性曲线表明 所有的结构都是动态稳定的。更重要的是通过维氏硬度的计 算这些新的结构比ɑ-，β-，ϒ-Mg3N2硬度更大。电子能带计 算表明除了ω-Mg3N2，其他的结构都是直接能带半导体，随 着压力增加带隙增大。有趣的是，ω-Mg3N2是间接能带半导 体。Mg3N2的这些卓越高压下结构性能，在机械和光学应用 上将有很大的潜力。
根据胡克定律，晶体对称性，不同的组采用不同的计算方法。如表7所示。 因为这些结构都属于三方晶系或是正交晶系，所以有6或9种独立的弹性常数。 对于三方晶系的力学稳定态判断如下： (C11+C12)C33-2C132>0; (C11-C12)C44-2C142>0. 对于斜方晶系的力学稳定态判断如下： Cii>0(i=1,2,3,4,5,6); C11+C22+C33+2(C12+C13+C23)>0 C11+C22-2C12>0;C11+C33-2C13>0; C22+C33-2C23>0 从表7中可以得出，所有结构都是稳定的。
镁铝尖晶石的合成方法、途径及应用行业
镁铝尖晶石的合成方法、途径及应用行业镁铝尖晶石具有良好的抗侵蚀能力，热震稳定性好，其最主要的用途：一是代替镁铬砂制造镁铝尖石砖用于水泥回转窑，不但避免了铬公害，而且具有极好的抗剥落性，二是用于制作钢包浇注料，大大提高钢包衬的抗侵蚀能力。
其应用范围还在不断扩大，如镁铝尖晶石制品用于有色冶金、玻璃工业等。
镁铝尖晶石是极具发展前景的高级耐火原料。
尖晶石是镁铝氧化物组成的矿物，因含有镁、铁、锌、锰等元素，可以分为很多种，如铝尖晶石、铁尖晶石、锌尖晶石、锰尖晶石、铬尖晶石等。
由于含有不同的元素，不同的尖晶石可以有不同的颜色。
(镁铝尖晶石原料)1镁铝尖晶石原料的合成方法(1)轻烧法活性镁铝尖晶石粉(2)烧结法烧结镁铝尖晶石砂，主要指以轻烧镁粉、工业氧化铝或优质铝矾土为原料，经配合、磨细、成形煅烧制得镁铝尖晶石原料。
从合成镁铝尖晶石的机理可以推知：增大原理细度、提高成型压力、升高合成温度，换句话说就是减少扩散距离、增大接触面积、提高扩散能力都有利于镁铝尖晶石的合成反应。
(3)电熔法电熔镁铝尖晶石砂，主要指采用轻烧镁粉、工业氧化铝或优质矾土为原料，经配料、熔融、冷却、破碎后制成。
电熔镁铝尖晶石的主要优点是晶体发育好、晶粒尺寸大、组织结构致密、抗侵蚀性强。
（电熔镁铝尖晶石）2镁铝尖晶石的合成方法合成镁铝尖晶石的方法主要有烧结法和电熔法。
烧结法是指将氢氧化铝、烧结氧化铝等原料与碳酸镁、氢氧化镁等含镁原料，按照要求组成配料，共同细磨，压球(坯)，于1750℃以上的回转窑或竖窑中高温煅烧，即可得到烧结法合成的镁铝尖晶石，具体而言，可以分为一步法、一步半法和二步法。
一步法烧结合成菱镁矿+铝矾土生料→干法共磨→成型→烧成→尖晶石熟料一步半法烧结合成轻烧镁粉+铝矾土生料→干法共磨→成型→烧成→尖晶石熟料二步法烧结合成菱镁矿+铝矾土生料→干法共磨→成型→轻烧(1300℃左右)→破碎→成型→烧成→尖晶石熟料另外，将压制的合成尖晶石生料球在1200~1300℃的低温下煅烧，可以制得活性尖晶石，与烧结尖晶石不同，活性尖晶石中含有未反应的w(Al2O3)10~15%，w(MgO)5%~10%。
【国家自然科学基金】_相变性质_基金支持热词逐年推荐_【万方软件创新助手】_20140731
纳米晶材料热力学 纳米tio2 约瑟夫森结阵列 粉体 等静压 等级晶格 第一性原理计算 神经振子集群 磁通玻璃 磁电耦合 磁热效应 相转变性质 相稳定性 相变牺牲层 相变复合材料 相变压力 相位编码 畸变结构 畴壁 生长动力学 生物组织 生物学神经网络 物理性质 热电势 潜热储能 溶胶凝胶 溶胶-凝胶法 淀粉颗粒 淀粉酶 液气相变 涡旋结构 涡旋玻璃相变 油气地质 氧化锡 氧化钆镥 氢 构造演化 构造成因 构造层序 构造变形 普适标度律 方镁石 拉曼 抽运-探测光谱 感知神经元 微流控芯片 形变诱导动态相变 弹性系数 弛豫铁电体 峰值效应 封合 对称能 富勒烯 密度泛函理论(dft)
平衡变压器 平均场近似 尚义盆地 对称供电 密度泛函 室温固相合成 复杂网络 声子色散 声发射 场发射 唯象理论 吸收光谱红移 同步辐射 古特提斯洋壳 反铁磁态 反铁电体 反畸变效应 双层复合材料 原位电阻率测量 半导体 功能材料 分子束外延 凝并长大 冻结声子法 共价绝缘体 光学材料 光催化活性 低温热容 临界性质 三相变单相 x射线粉晶衍射分析 x射线小角散射 tio2纳米颗粒 tio2纳米粒子 tg tb1-xdyxfe2-y sznajd模型,推广小世界网络 sk生长模式 pm2.5 ph/温度敏感 peierls相变 n-异丙基丙烯酰胺(nipa) inas/gaas(001) hf同位素 gecuo3 ge/si(001) gauss模型 fe(oh)3凝胶 dsc bavs3
53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106
铝、铁高压相变的分子动力学模拟
铝、铁高压相变的分子动力学模拟【摘要】：随着计算机的快速发展,计算机模拟技术可以获得许多实验上难以获取的材料微观结构方面的重要信息,并越来越受到大家的关注。
它的发展对理论和实验的发展都可以起到推动作用。
而铝和铁在日常生活和工业国防中都被广泛应用,研究它们的高压相变具有重要意义。
本文采用分子动力学方法分析研究单晶铝、单晶铁在高速率等变形压加载条件下的结构相变情况,主要是讨论它们在等变形压加载下的相变规律与相变机制。
我们分析了样品在加载过程压力、温度随应变的变化规律,并采用键对分析方法、径向分布函数等方法,分析晶体相变过程中微观结构的演化与新相的形成特点等。
等变形压加载下单晶铝相变的模拟结果揭示了,当金属铝在加压到270Gpa左右,体积缩小至0.55V0时,其结构将由面心立方结构转变为体心立方结构,这一模拟计算的结果与第一原理计算的结果大致符合吻合的较好。
在相变完成后,bcc相的晶界界面以3个界面为主,它们是(011),(101)和(-110)界面。
等变形压加载下单晶铁相变的模拟结果揭示了铁在该条件下发生相变的临界压力值约为28.5GPa；样品在不同应变下压力的变化趋势相似,即弛豫初期压力都会出现突变,弛豫过程中下降到某个值后达到平衡,且平衡压力随应变的增大而增大；随着应变的增大,样品开始产生相变所需的时间越来越短；随应变的增大,hcp相的原子数减少,而fcc相的原子可以达到40%,当应变到了0.1694的时候,fcc相的质量分数超过了hcp相的质量分数,这说明了相邻原子层间发生了滑移。
本文的研究结果为从微观上深入研究铝、铁的相变特性提供了重要依据。
【关键词】：分子动力学模拟方法结构相变单晶铝单晶铁【学位授予单位】：山西大学【学位级别】：硕士【学位授予年份】：2013【分类号】：O521.23【目录】：中文摘要10-11ABSTRACT11-13第一章绪论13-211.1引言13-141.2相变的分类14-151.2.1经典热力学141.2.2相变动力学14-151.2.3相变按结构变化151.3本文的研究意义15-191.3.1金属铝高压相变的研究进展15-181.3.2金属铁的高压相变研究进展18-191.4本文的内容19-21第二章分子动力学方法21-352.1分子动力学历史简介21-222.2分子动力学的基本原理22-252.2.1分子动力学的基本假设22-232.2.2分子动力学中的运动方程23-242.2.3系统中物理量的计算24-252.3分子动力学的基本方法25-302.3.1初始条件和边界条件25-262.3.1.1初始条件252.3.1.2边界条件25-262.3.2力的计算26-272.3.3牛顿运动方程的积分27-302.3.3.1Verlet算法282.3.3.2速度校正的Verlet算法28-292.3.3.3Beeman算法292.3.3.4Gearpredictor-corrector算法29-302.4势函数302.5分子动力学程序30-312.6原子结构分析方法31-332.6.1能量比较法322.6.2径向分布函数322.6.3最近邻数法322.6.4共同近邻法32-332.7小结33-35第三章单晶铝在等变形压加载条件下的相变规律35-423.1引言353.2计算单晶铝的高压相变并分析35-373.2.1计算单晶铝的高压相变35-363.2.2分析计算结果36-373.3单晶铝在等变形压加载下的相变规律37-413.3.1分子动力学模型的建立37-383.3.2等变形压加载过程中压强和温度随应变的变化38-393.3.3等变形压加载过程中径向分布函数随应变的变化39-403.3.4等变形压加载过程中相变特征的分析40-413.4小结41-42第四章单晶铁在等变形压加载下的相变规律42-474.1模拟计算单晶铁模型的建立424.2分析计算结果42-464.2.1分析压力的变化42-454.2.2结构分析45-464.3小结46-47第五章总结与展望47-495.1总结475.2对今后工作的展望47-49参考文献49-53攻读学位期间取得的研究成果53-54致谢54-55个人简况及联系方式55-57 本论文购买请联系页眉网站。
Mg(BH4)2高压下结构相变的第一性原理计算
２ ０ １ ３年 ３月
延边大学学报（ 自然 科 学 版 ）
Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ ｏ ｆ Ｙａ ｎ ｂ ｉ ａ ｎ Ｕｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ（ Ｎａ ｔ ｕ ｒ ａ ｌ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ）
Ｖｏ １ ． ３９ Ｎｏ ．１
摘要 ： 基 于 密 度 泛 函理 论 的 赝 势 平 面 波 方 法 ， 研 究 了 Ｍｇ （ Ｂ Ｈ ） 。 在 高 压 下 的 电子 结 构 和 密 立 根 布 居 分 析 ． 结 果表 明， 当压强为 ０ ． ６ ４ Ｇ Ｐ ａ 时， 常压 相 ｑ — Ｍｇ （ Ｂ Ｈ ） ｚ 发生结构相变 ， 生成新相 ７ － Ｍｇ （ Ｂ Ｈ ） ， 其空间群为 Ｊ ４ ／
ｌ ａ ｔ ｅ ｄ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｎｉ ｃ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｕｒ ｅ ｓ ｓ ｈｏ ｗ ｔ ｈａ ｔ Ｂ Ｓ， ａｎ ｄ Ｈ Ｓ ｏ ｒ ｂｉ ｔ ｓ ｉ ｍ ｐｌ ｙ ｉ ｎ ｇ ｓ ｔ ｒ ｏ ｎｇ ｈｙ ｂｒ ｉ ｄ ｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏｎ ｆ ｒ ｏｍ ０ ＧＰａ ｔ Ｏ
ａ ｍｄ ， 并且该结构具有稳定的声子谱． 电子 结 构 的计 算 表 明 ， 当压 力 从 ０ Ｇ Ｐ ａ 增加到 ０ ． ６ ４ Ｇ Ｐ ａ 时， Ｒ ＿ Ｈ 原 子
间键 长 变 化 不 明显 ， 但 是 Ｂ原 子 的 Ｓ 和 户 电子 态 与 Ｈ 原 子 的 Ｓ 电 子 态 的杂 化 增 强 ， 使得 高压相 ｐ ＿ Ｍｇ （ Ｂ Ｈ ） 结构的 Ｂ ０Ｐ ｗ 大于常压相的值． 这表 明， 高压 相 Ｂ和 Ｈ 原 子 之 间具 有 更 强 的 共 价 特 征 ， Ｈ 原 子 更 难解 离． 关键词 ： 第一性原理计算 ； 相 变 ；电 子 结 构 中图 分 类 号 ： ０５ ２ １ ． ２ １ 文献标识码 ： Ａ