非晶材料与物理近期研究进展

由于结合了金属和玻璃的特性,非晶合金表现出许多新奇和优异的力学和物理性质,在很多领域具有广泛的应用前景.非晶合金具有连续可调的成分、简单无序的原子结构、丰富多变的材料性质,为研究非晶态物理中的许多共性科学问题提供了理想的模型材料.块体非晶合金的发展更是将玻璃和液体及其相关科学问题的研究推进到凝聚态物理和材料科学的研究前沿.中国科学院物理研究所极端条件物理重点实验室亚稳材料合成、结构及性能研究组(EX4组)近二十年来一直致力于非晶材料和物理的研究,在新型非晶合金的制备、物性以及相关机理的研究上取得了许多重要成果.本文介绍团队最近在非晶材料和物理机理方面取得的研究成果,包括非晶合金的动力学行为和调控、非晶合金的表面动力学、功能应用以及材料探索新方法等.

生物质成型颗粒圆周表面形貌分析研究

生物质成型颗粒圆周表面形貌是生物质成型机核心部件——成型模孔与成型颗粒间建立接触力学分形模型,并预测成型模孔摩擦磨损的关键。选用成型模孔直径规格为6、8 mm的环模成型机压缩而成的生物质成型颗粒(3种材料颗粒度1~3 mm、含水率11%)为试验样本,利用粗糙仪采集其圆周表面粗糙形貌数据,测量其直径、密度和硬度,分析其关联性,并通过扫描电镜分析其圆周表面粗糙形貌,结果表明:生物质环模成型机的成型模孔在与成型颗粒接触过程中,产生摩擦磨损,导致成型模孔直径d0增大,压缩后成型颗粒直径d也随之增大;成型颗粒密度ρ和硬度HD随其直径d的增大而下降,成型颗粒算术平均粗糙度Ra值则随直径d的增大而上升;圆周表面粗糙度中心轮廓的最大材料率Mr2值,随成型颗粒直径d的增大总体保持在80%~90%之间。

月球玻璃

由火山喷发、陨石撞击和太阳风及宇宙射线辐照等非平衡过程产生的玻璃物质是月壤的重要组成部分,这些不同成因的玻璃物质记录了月球起源和演化的重要历史信息.本文主要综述了嫦娥5号(CE-5)取回的月壤中月球玻璃的研究进展,包括其基本物性、微观结构、具体的形成机制以及它们在月球研究中的作用等.研究发现月球玻璃可以像天然照相机一样记录下不同年代月球内部和表面的演化信息,涉及月球的起源、岩浆活动、撞击环境、太空风化和水的来源等;月球玻璃稳定的无序结构还能够长期保存月球资源,据估计其存储的3He有26万吨,存储的水高达2700亿吨;月球玻璃类似月球上的时钟,能够作为火山活动和撞击事件的时间标尺,为研究月球水和磁场等的演化以及重构几十亿年的撞击历史提供重要支撑.

隧道下穿施工对既有线路影响研究

隧道下穿既有线路过程中,将对既有隧道产生不利影响,导致既有线路产生不均匀沉降、应力集中等问题。基于ABAQUS,通过三维数值模拟研究了下穿施工对既有隧道变形的影响规律。

基于荷载-结构法的沉管隧道ANSYS有限元分析研究

为研究沉管隧道在水底的受力与变形特征,利用ANSYS有限元软件建立了基于荷载-结构法的二维沉管隧道模型。通过分析变形与受力云图得到结论:(1)顶板跨中位置竖向变形最大,底板中墙位置变形最大;(2)弯矩最大值出现在顶板中墙位置,剪力最大值出现在顶板跨中位置,轴力最大值出现在中墙位置。

Low Temperature Specific Heat of Superconducting MgB_(2)

The specific heat of the recently discovered superconductor MgB_(2) has been measured at temperatures ranging from 4.5 to 80 K.Superconducting anomalyΔC at Tc is clearly observed.The total specific heat in normal state can be well fitted by electronic and phonon contributions.The Debye temperatureθD is obtained to be 737 K,much larger than other intermetallic superconductors.Normal state electronic specific heat coefficientγis found to be 2.48±0.5 mJ/mol.K^(2) andΔC/γTc is between 1.41 and 2.15.