[发明专利]一种改善铈锆材料中锆偏聚问题的方法在审
| 申请号： | 201611202360.5 | 申请日： | 2016-12-22 |
| 公开（公告）号： | CN108212142A | 公开（公告）日： | 2018-06-29 |
| 发明（设计）人： | 王立根;周格格;肖伟;程磊;王建伟 | 申请（专利权）人： | 北京有色金属研究总院 |
| 主分类号： | B01J23/28 | 分类号： | B01J23/28;B01J23/34;B01J23/42;B01J23/46 |
| 代理公司： | 北京北新智诚知识产权代理有限公司 11100 | 代理人： | 刘秀青;熊国裕 |
| 地址： | 100088 *** | 国省代码： | 北京;11 |
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| 摘要： | 本发明公开了一种改善铈锆材料中锆偏聚问题的方法。包括以下步骤：(1)在寻常的CeO2‑Zr材料中引入第二种掺杂元素M，利用第一性原理计算方法建立模型，从原子尺度模拟不同掺杂元素以及掺杂方式对氧化铈的热力学结构稳定性的影响，寻找能稳定铈基材料的最佳掺杂元素；(2)在现有文献基础上选择不同的元素组合，尝试双掺杂组合，模拟掺杂后材料的各项化学性能，以期筛选出性能表现优良的组合；(3)建立表面体系模拟薄膜状材料，通过第一性原理拉伸实验获得材料应力应变曲线，观察其随掺杂元素的改变情况并考察掺杂元素对铈基材料力学性能的影响，得到满足预期需要的性能指标的双掺杂体系。采用本发明的方法能够进行高效的材料性能改善与提高。 | ||
| 搜索关键词： | 掺杂元素 第一性原理 双掺杂 偏聚 铈锆 掺杂 材料力学性能 热力学结构 表面体系 材料性能 材料应力 化学性能 建立模型 拉伸实验 模拟薄膜 文献基础 应变曲线 原子尺度 铈基材料 氧化铈 铈基 筛选 引入 观察 考察 表现 | ||
【主权项】：
1.一种改善铈锆材料中锆偏聚问题的方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)稳定性筛选：在寻常的CeO2‑Zr材料中引入第二种掺杂元素M，利用第一性原理计算方法，首先建立具有萤石结构的二氧化铈晶胞，弛豫优化后得到的结构晶胞参数为a＝5.48，以此为基础建立2*2*2超胞、共96个原子的体系，选择体心位置进行掺杂，从原子尺度模拟不同掺杂元素以及掺杂方式对氧化铈的热力学结构稳定性的影响，寻找能稳定铈基材料的最佳掺杂元素；(2)改善Zr偏聚性能筛选：在现有文献基础上选择不同的元素组合，尝试双掺杂组合，模拟掺杂后材料的结构稳定性、M与Zr之间的相互作用强度、材料力学性能，以期筛选出性能表现优良的组合；(3)力学性能筛选：建立表面体系模拟薄膜状材料，通过第一性原理拉伸实验获得材料应力应变曲线，观察其随掺杂元素的改变情况并考察掺杂元素对铈基材料力学性能的影响，得到满足预期需要的性能指标的双掺杂体系。
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