磁性诱导强制两性离子/POSS球表面偏析制备高通量、抗污染纳滤膜

低渗透通量和膜污染是制约纳滤膜发展的瓶颈.针对纳滤膜材料渗透性与选择性相互制约及分离过程中的膜污染等问题,在非溶剂诱导相转化制膜过程中,强制两性离子/POSS改性的磁性纳米颗粒在膜表面偏析,调节高分链间距、自由体积/通道尺寸等物理化学微环境,提高纳滤膜通量;在膜表面偏析的两性离子官能团可以提高纳滤膜抗污染性能.通过优化工艺条件,制备的纳滤膜水通量高达500 L/(m^(2)·h·Mpa),同时对甲基蓝、刚果红的截留率均在95%以上.

二元合金表面偏析的Monte Carlo方法模拟

详细介绍了二元合金表面偏析的MonteCarlo模拟方法,并应用改进的分析型嵌入原子模型结合MonteCarlo方法模拟研究了Pd Au合金表面成分及其剖面成分分布,发现Au在表面偏析,并同已有实验结果进行了比较.

掺Cu对O吸附Rh_xPt_(1-x)合金(110)表面偏析的影响

应用计算机编程构造出了考虑和不考虑吸附与偏析相互作用情况下无序二元合金RhxPt1-x(110)表面的原子集团模型(O的覆盖度为0.5).考虑掺Cu对合金表面产生影响的原子集团模型,Cu的掺入采用替位式,即将O的最近邻的Rh替换为Cu.应用Recursion方法计算了掺Cu对O吸附情况下RhxPt1-x无序二元合金(110)表面的电子结构,由此得出:1)Rh0.7Pt0.3合金表面存在着Rh偏析,掺Cu使合金表面偏析情况发生逆转;2)掺Cu后,Cu使Rh与O的共价相互作用减弱,进而降低了合金表面的总态密度.

铸轧板的表面偏析

本文从生产统计入手,找出了铝合金铸轧板表面偏析出现的规律性,从而确定了表面偏析和嘴子的关系。本文还分析了表面偏析的成分特点及组织特点。通过组织分析,提出了在生产过程中咀子片局部脱落,会导致表面偏析生成的设想,最终通过生产实践得以证实。本文还研究了表面偏析对板材机械性能与表面阳极氧化性能的影响。

He,Au离子辐照AuCu_3致元素表面偏析

采用磁控溅射方法在单晶硅(111)衬底上制备了AuCu_3薄膜,用2 MeV He离子和1 MeV Au离子对薄膜进行辐照,用卢瑟福背散射对He,Au离子辐照前后AuCu_3薄膜近表面的成分变化进行了分析,对不同离子辐照导致的表面元素偏析行为进行了研究.结果表明:当2 MeV He离子辐照时,随着辐照剂量增大,观察到样品近表面Au元素偏析的趋势;当1 MeV Au离子辐照时,随着辐照剂量增大,观察到样品近表面Cu元素偏析的趋势,与He离子辐照相反.通过对He,Au离子在样品中产生的靶原子空位及其分布分析,发现靶原子空位浓度分布的梯度是导致两种不同表面元素偏析趋势的原因,空位扩散是其中的主要机理.

超高真空CVD生长的Si_(1-x)Ge_x合金组分变化与表面偏析现象

系统分析了利用超高真空CVD技术在Si衬底上外延Si1-xGex 合金的体内组分分布情况和Ge的表面偏析现象。用SIMS对Si和Ge的组分作了深度剖析。在生长过程中 ,组分均匀 ,在表面Ge浓度减小 ,Si浓度没有明显变化。在不经HF酸清洗和在HF酸中去掉表面自然氧化层的两种情况下 ,用XPS分别对外延层表面进行了定量分析 。

杂质的表面偏析·析出现象及其应用

0 前言 固体表面的存在诱发某种热力学上过剩的能量,一般把它称为表面自由能量。这是由于在形成固体表面时,其最表面的原子结合变得不饱和而造成的。为使此过剩的自由能量最小化,固体表面存在着自发的、趋向更稳定状态的缓和的倾向。缓和可分为固有缓和与外因缓和两种。前者可举出表面固有电子状态的创制。

荷能束辐照致使Cu/Ag表面偏析的研究

本文研究了金属(Cu)/金属(Ag衬底)系统的荷能束辐照引起的表面偏析现象。观察到Cu在多晶Ag衬底上溅射淀积过程中,Ag原子在Cu膜表面的偏析,且淀积Cu原子能量越大,Ag原子偏析程度越大,即观察到了淀积Cu原子10^(-1)～1eV量级的平均能量差异对膜层表面偏析行为的影响。对溅射淀积所得膜层进行keV量级的离子束辐照,Ag原子的表面偏析程度更甚。

NiCu双金属纳米粒子的表面偏析、结构特征与扩散

NiCu双金属核壳纳米粒子不仅由于其优异的稳定性、选择性以及磁学和催化性能而受到广泛关注,而且可以通过改变其纳米粒子的形貌、表面元素分布和粒径大小而具有可调谐性能.采用分子动力学与蒙特罗方法并结合嵌入原子势对NiCu双金属纳米粒子的表面偏析、结构特征以及Cu吸附原子在Ni基底沉积生长与表面扩散进行了研究,结果表明Cu原子在Ni基底表面具有强的偏析倾向.随着Cu原子浓度的增加,Cu原子优先占据纳米粒子的顶点、边、(100)和(111)面,最终形成完美的Ni核/Cu壳纳米粒子.在生长温度T=400 K时,形成的Ni核/Cu壳结构最稳定.进一步采用肘弹性波方法模拟计算在Ni基表面Cu吸附原子的扩散势垒,结果表明,Cu吸附原子无论是交换还是扩散,都需要克服较大的ES势垒,从而难以在Ni基底表面进行面间扩散.与Ni基底相反,在Cu基底上沉积Ni原子,Ni吸附原子很容易从(111)面迁移至(100)面,且在当前模拟温度下,Ni吸附原子无法在(100)面进行迁移,导致生长构型朝正八面体的形状发展,且其八个顶角几乎被Ni原子所占据.本文经过深入研究,从原子的角度出发,对NiCu纳米催化剂的初步设计提供了一种新的思路和方法.

O和CO吸附对Ni_xCu_(1-x)(100)表面偏析的影响

应用计算机编程构造出了存在和不存在表面偏析的无序二元合金NixCu1-x(x=0.4)(100)表面的原子集团模型,然后按覆盖度θ=0.5,构造出了O和CO吸附后的原子集团模型,应用Recursion方法计算了O和CO在NixCu1-x无序二元合金(100)表面吸附的总结构能及Ni、Cu原子在表面的环境敏感镶嵌能.由此得出:1)O吸附在NixCu1-x(x=0.4)(100)表面比CO吸附在该表面更稳定;2)O和CO的吸附抑制了Cu在表面富集,且这种作用主要表现在表面一层.

Fe_3Al合金表面偏析的Monte Carlo模拟研究

应用改进分析型EAM理论和Monte Carlo方法模拟研究了温度从700～1 400 K时Fe3Al合金（100）和（110）面的表面成分和剖面成分分布情况,发现在合金不同的表面方向,Al在表面偏析,Fe在次表面偏析,剖面成分呈振荡分布.在（100）方向,模拟发现Fe3Al合金高温时发生有序-无序转变.在（110）方向发现温度较高时计算的表面Al含量比实验测量值低,温度较低时计算结果与实验结果符合得很好.

钯–硅(Pd-Si)薄膜表面偏析研究

本文应用修正的Darken模型,结合考虑薄膜尺寸效应的约束条件,对PdSi、Pd2Si、Pd3Si、Pd9Si2、Pd5Si合金薄膜的平衡态及动态表面偏析进行了模拟计算,其中,偏析参数,即偏析能ΔG和相互作用系数Ω,分别由Miedema模型和相图计算方法获得。结果表明:尺寸效应对Pd-Si合金薄膜体系偏析的影响不是很明显。

二元合金薄膜的表面偏析

本文评述了广泛应用于描述平衡态和动态偏析的修正Darken模型。该模型首次提出了偏析的驱动力是化学势梯度,并成功地应用于定量描述体块材料的平衡态和动态的表面偏析。在考虑到薄膜体系中的尺寸效应后,引入了一个约束条件,再将其应用于修正的Darken模型,实现了在所有的浓度和薄膜厚度范围内,对合金薄膜体系的平衡态和动态的表面偏析的模拟计算。并利用该模型模拟了N(i111)Cu二元合金薄膜系统的平衡态和动态的表面偏析。

Mo-La合金丝的表面偏析研究

用Auger电子能谱仪研究了Mo-4wt-%La合金丝的表面偏析。结果表明,La由晶界向表面扩散。建立了晶界扩散模型,由晶界扩散动力学分析了La的表面偏析,推算出La的晶界扩散激活能E_a=1.6eV。

镧系裂变产物(La、Ce、Pr和Nd)在α-U表面偏析行为的第一原理研究

镧系裂变产物引起的燃料肿胀及包壳脆化是UZr金属燃料服役中的主要问题。其快速扩散通常借助于裂变气体释放通道,实验可观察到镧系裂变产物会在UZr金属燃料氙气泡处偏析。为理解裂变产物扩散机理及表面偏析现象,本文采用第一原理方法,对低温α-U中(100)、(112)、(001)、(021)、(110)、(010)表面的原子结构及形成能进行了研究,并讨论了常见镧系裂变产物La、Ce、Pr和Nd在不同表面的偏析行为。计算结果表明,(110)表面的形成能最低,为1.75 J/m^(2),(112)、(021)和(001)表面的形成能次之,为1.81~1.83 J/m^(2),(010)和(100)表面的形成能最高,分别为1.96 J/m^(2)和2.04 J/m^(2)。4种裂变产物在6种表面都表现出明显的偏析效应,对于同一种表面,其偏析驱动力排序为:La>Ce>Pr>Nd。对于同一种镧系裂变产物,偏析能随层间距的增加而减小。此外,采用Mc-Lean方程从热力学上评估了4种裂变产物在α-U表面的占据率,结果表明在服役温度范围内,4种镧系裂变产物均表现出明显的表面偏析。

二元Pd-X与三元Pd-X-PdO (X = Ag, Au, Cu, Ni, Pt)合金表面偏析的研究

本文利用修正的Darken模型研究了二元Pd-X和三元Pd-X-PdO (X = Ag, Au, Cu, Ni, Pt)合金平衡及动态的表面偏析,利用Miedema模型计算了合金体系的偏析能和相互作用系数。通过模拟氧化物PdO与合金元素表面偏析的竞争,预测了氧化物PdO对Pd-X合金表面偏析的影响。这些结果为研究由偏析引起Pd基合金表面成分的变化提供了指导。

表面偏析浓度非连续变化现象的定量解释

本文利用修正的Darken模型,对合金体系表面偏析浓度随温度和体浓度非连续变化现象给予了定量的解释,并对Cu(111)Ag合金中,表面偏析浓度随银体浓度变化的实验数据进行了拟合,获得了相应的表面偏析参数。

大规格3104铝合金扁锭的熔铸工艺及表面偏析瘤缺陷的预防措施

介绍了3104铝合金扁锭的化学成分和质量要求,从炉料选择、清洗炉、电解铝液预处理、虹吸管转注、炉料添加顺序及方式、3104铝合金熔炼、炉内精炼、线净化处理、低液位铸造结晶器的选择和铸造工艺参数确定等方面探讨了大规格3104铝合金扁锭的熔铸工艺。分析了大规格3104铝合金扁锭表面偏析瘤产生的原因,提出并实施了控制表面偏析瘤缺陷的措施,制备出了符合用户质量要求的3104铝合金扁锭。

表面偏析在固体氧化物燃料电池阴极/电解质界面形成和反应中的作用

电极/电解质界面对高温固体氧化物燃料电池(SOFC)等电化学固态器件的性能和耐久性起着至关重要的作用。SOFC与液态电解质电池相比,SOFC的多孔电极和致密电解质之间的界面接触是不连续的,并且有显著的固体与固体(Solid-to-Solid,StS)接触特性。这种StS的接触特性在SOFC的表面偏析、电极/电解质界面和电极相界面反应性等现象中起到了关键作用,尤其是对于作为O_(2)还原反应、具有高混合离子和电子电导率和高活性等特点的钴基钙钛矿阴极材料。然而,对这些表界面现象的机理研究绝大部分集中在高温电极/电池烧结过程中所发生的钴基钙钛矿电极与氧化钇稳定的氧化锆(YSZ)基电解质之间的高反应活性现象。电极直接组装技术的开发避免了传统高温烧结带来的相关不利问题,同时科研人员进一步研究了在SOFC运行条件下的免烧结电极/电解质界面形成和反应现象。简要回顾了在SOFC运行条件下具有电子导电La_(0.8)Sr_(0.2)MnO_(3)和混合离子和电子导电的La_(0.6)Sr_(0.4)Co_(0.2)Fe_(0.8)O_(3-δ)免烧结钙钛矿电极与YSZ和掺钆氧化铈(GDC)电解质之间的极化、表面偏析和界面形成的基本原理和内在联系等的研究进展。明晰并理解电极/电解质界面的基本原理对于开发高性能和耐用的SOFC技术具有普遍且重要的意义。