高温高压下铁热导率的第一性原理研究

铁在高压高温下的热导率是研究地球动力学和热演化的关键参数.在以往的研究中,铁的热导率主要归结于电子热导率,我们发现铁在高压下晶格振动对热导率的贡献不可忽略.本文利用晶格动力学和玻尔兹曼输运理论计算了铁的声子色散、Hugoniot状态方程和热导率.预测了铁在核幔边界附近温度约为3500 K,在地球内核边界条件约为6500 K.考虑晶格振动的热导率在地球核幔边界附近为112 W/mK,在内核边界条件约为200 W/mK.

基于X射线荧光光谱的温稠密物质电子结构密度效应研究

受密度及温度等环境效应影响,温稠密物质的电子结构显著变化,其理论描述非常复杂,精密实验数据亦非常缺乏.本文通过发展主动探测的X射线荧光光谱方法,从实验上定量研究了密度效应对温稠密物质电子结构的影响,有助于深入理解温稠密物质的电子结构变化,并为相关理论模型提供实验验证.在万焦耳激光装置上,设计特殊构型黑腔加载约2倍固体密度、2 eV的Ti样品.利用激光辐照V产生的热发射线泵浦Ti的荧光,并采用高效高分辨的晶体谱仪诊断样品的X射线荧光光谱.实验结果显示,2倍固体密度Ti样品荧光谱线K_(β)与K_(α)的能量差(△EK_(β)-K_(α))相对于冷样品红移约2 eV.理论上采用两种方法进行计算并与实验结果比较,其中有限温度相对论密度泛函方法高估了密度效应对谱线移动的影响,而“two-step Hartree-Fock-Slater”方法低估了密度效应的影响.

预烧工艺对以铁鳞为原料的M型锶铁氧体预烧料性能的影响

本文设计了一种在预烧过程中进行低温氧化,达到直接以铁鳞为原料生产的SrFe_(12)O_(19)预烧料生产工艺。结果表明:相较于传统的预烧料生产工艺,本文方法直接以铁鳞为原料,省去了预氧化过程,简化了生产工艺;无杂质预烧料的温度从1000℃降至900℃,最终温度的保温时间从3 h缩短至1.5 h;同样预烧温度下,预烧料的比磁化强度、矫顽力及最大磁能积都有提高,平均粒径大幅降低。

高温下HBT晶体热分解过程的理论模拟

基于自洽电荷密度泛函紧束缚(SCC-DFTB)方法研究了富氮含能材料5,5'-双四唑肼(C_(2)H_(4)N_(10),HBT)晶体在高温下的热分解反应过程.结果表明,结构优化参数与实验误差在5%以内.在2000 K,2500 K,和3000 K不同温度下,HBT晶体热分解路径和产物表现出相似性.通过过渡态理论和分子动力学两种方法,研究了分解反应C_(2)H_(4)N_(10)→C_(2)H_(3)N_(7)+HN_(3),发现HBT晶体分解产物中存在叠氮酸(HN_(3))分子,化学反应势垒高度为222.85 kJ·mol^(-1).研究结果为进一步理解高温下HBT晶体热分解特征提供理论参考.

Ni-Al合金凝固过程的分子动力学模拟

利用分子动力学研究Ni3Al和NiAl合金在不同冷速下的凝固过程,分析冷却过程中不同温度下的偶分布函数、能量和体积的变化。研究表明:冷却速率为4×1013 K/s时,Ni3Al形成非晶结构;冷却速率为4×1011 K/s时,Ni3Al在1 100 K左右结构开始发生变化,最终形成晶体结构。冷却速率为4×1013 K/s时,NiAl形成非晶;冷却速率为4×1011 K/s时,NiAl在810 K形成部分的晶体结构。

ε-CL-20/F_(2311) PBXs力学性能和结合能的分子动力学模拟

本文应用分子动力学(MD)模拟方法,研究高能量密度化合物六硝基六氮杂异伍兹烷(ε-CL-20)与常用高聚物粘结剂F2311所构成的CL-20/F2311高聚物粘结炸药(PBXs)的力学性能和结合能随温度和高聚物浓度而变化的规律.结果表明,添加高聚物于主体炸药中,使其弹性模量减小,表明刚性减小,弹性增大,机械力学性能大为改善;在一定范围内,随高聚物F2311在PBXs中浓度的增加,体系结合能从正值变为负值,而随温度升高,体系的结合能变化不是很明显.

Li_3N在生成BN反应中的作用

研究了常压高温下Li3N在B4 C与含氮化合物生成BN反应中的作用。实验结果表明 ,在 950℃高温下 ,B4 C与Si3N4 反应不生成hBN ,B4 C与NH4 Cl反应只生成少量hBN。在该两种原料中加入Li3N后 ,反应产物中hBN的生成量都明显增多。但Li3N本身没有与B4 C生成hBN的反应。由此推断 ,Li3N在上述B4 C与含氮化合物生成hBN的反应中表现出了催化作用。此外 ,在以hBN为原料 ,以Li3N为催化剂合成出cBN的温度压力区域内 ,对B4 C Si3N4 Li3N体系所做的高温高压实验没有合成出hBN或cBN。还讨论了在低压条件下原位合成cBN的探索实验中 。

软X光辐射烧蚀实验方法研究

用强激光辐照金箔靶，以金箔背侧软Ｘ光辐射为基础，提出了软Ｘ光辐射烧蚀研究的新靶型、新方法。

高温下黑索金(RDX)热分解动力学模拟

应用分子动力学模拟方法研究了黑索金(RDX)在纯高温下的分解机理,研究结果表明RDX初始分解机理主要为N-N键的断裂形成NO2分子,然后发生H原子转移反应形成H2O,HONO,HO和NO分子;通过对RDX热分解反应物和生成物的研究结果表明N2和H2O分子是RDX分解过程中最稳定的生成物,NO2,HNO3,NO,NO3和HONO分子为RDX热分解过程中的中间产物;在高温4500K,CO,CO2和OH分子出现的频率逐渐提高,表明这几种分子在高温下更容易形成.

瞬态平面热源法热物理性能测量准确度和适用范围的标定——常温下标准Pyroceram 9606材料热物理性能测量

瞬态平面热源法作为一种非稳态热物理性能测试技术,其测量范围、测量准确度和试验参数的确定是正确评价和应用这种测试技术的前提条件。详细介绍了瞬态平面热源法的测量原理以及常温下的测量装置,描述了采用Pyroceram 9606热物理性能标准材料研究瞬态平面热源法在实际测试中各种试验参数对测量准确度的影响,并由此考察这种测试方法和测试装置的测量准确度。

可逆热致变色材料的变色机理及应用

本文介绍了热致变色材料的类别和发展趋势,着重介绍了可逆热致变色材料的变色机理及其应用。

温稠密物质物态方程的理论研究

本文详细地介绍了温稠密物质物态方程的理论模型,其中包括液体变分微扰理论、化学图像模型、离化电离平衡模型、平均原子模型和INFERNO模型;给出了混合物物态方程的计算方法;对第一原理分子动力学和量子蒙特卡罗方法进行了介绍;对一些典型材料(如氢、氘、氦、氙、金、钨等)在温稠密区的物态方程进行了计算和总结;分析了离解、电离效应对物态方程的影响.

冲击作用下黑索金(RDX)热分解动力学模拟

应用分子动力学模拟方法研究了黑索金(RDX)在冲击作用下的分解机理,研究结果表明RDX初始分解机理主要为N-N键的断裂形成NO2分子,然后发生比N-N键断裂更为强烈的C-N键断裂反应形成N2,CO和CO2分子;在恒定温度(如300K)下,冲击速度增大对加快反应影响不大,说明高温热点的形成对起爆的重要性.

石墨弹性波速与热力学函数的理论计算

在全电子水平上,基于广义梯度近似(GGA)的密度泛函理论和全势能线性缀加平面波方法(FLAPW)计算了石墨的晶体参数和弹性波速;在德拜模型的基础上,利用弹性波速方法和原子位移方法分别计算了石墨的德拜频率;采用统计物理方法计算了石墨在标准条件下(298.5 k,1 atm)的热容,熵,升华焓等热力学函数,并与实验值进行了比较.

热致变色材料的分类及变色机理

介绍新型热记忆功能材料—热致变色材料的国内外研究开发进展,着重阐述热致变色材料的分类及变色机理,对热致变色材料的分类、不可逆与可逆热致变色材料的变色机理进行了详尽的论述。在热致变色材料中有机可逆热致变色材料优点众多,将是今后研究的热点方向。

中药材干燥设备技术研究及发展趋势

介绍微波干燥技术、真空冷冻干燥技术、低温吸附干燥技术、热泵干燥技术、喷雾干燥技术等几种主要中药材干燥设备技术,组合式干燥可实现药材干燥过程的高效化和节能化,是干燥领域发展的趋势.

高温超导涂层导体的最近进展和新兴技术（英文）

YBCO涂层导体比其他实用超导材料具有巨大的优势和发展前景,近年来激发了世界范围的研究热潮和该领域技术的快速进步.首先对YBCO涂层导体的典型结构和规模制备的两种技术路线进行简要介绍,其次介绍世界各地YBCO涂层导体研发的当前状态和发展,包括当前主流研究机构和他们采用的技术路线情况.更多关注我国在简化缓冲层结构和减少低成本、化学溶液法的热解时间等方面的努力和代表性工作.还将介绍为提高YBCO涂层导体的在场特性而发展起来的人工磁通钉扎方法,包括通过纳米颗粒而优化磁通钉扎的情况.最后我们对涂层导体和其他超导材料的电力应用进行举例说明,如:电力电缆、发电机、变压器、强磁体等示范案例概述.

多元ZnO压敏陶瓷材料的I—V特性与微结构的研究

通过改进传统的长时间烧结工艺,制备出了具有好的压敏特性的多元ZnO压敏材料,获得了非线性系数α=13的结果,系统研究了材料的I-V特性,利用X射线衍射(XRD),扫描电子显微镜微区形貌分析(SEM)研究了材料的微结构及对压敏特性的影响,对该类材料的压敏机理作了进一步的讨论。

水基多碳链醇自润湿流体界面特性研究

自润湿流体自发润湿高温端的特性在强化传热领域具有广阔的应用前景。对水基多碳链醇自润湿流体的气-液界面特性和固-液界面特性进行研究。选择随着碳原子数增加的正丁醇、正戊醇和正庚醇,制备了不同浓度的自润湿流体。并对紫铜表面进行了不同加工方式的抛光打磨来研究自润湿流体的界面特性。结果表明:随着温度升高,高碳醇水溶液的表面张力先减小后增大,呈抛物线型。并且能够显著地降低水溶液的表面张力,在20~80℃范围内,7%丁醇水溶液表面张力平均降低了58%,2%戊醇水溶液平均降低了47%,0.1%庚醇水溶液平均降低了33%。固-液界面特性研究结果表明,在丁醇浓度<5%时,接触角随粗糙度的变化规律符合Wenzel模型预期。而当丁醇浓度≥5%时,Wenzel模型不能正确反映接触角随粗糙度的变化规律,且随着浓度的增加误差越大。此外,单向打磨紫铜表面,液滴出现形变现象。表现出明显的各向异性润湿特性,导致平槽接触角小于垂槽接触角。总之,随着水基多碳链醇自润湿流体浓度的增大和碳原子数的增加,其润湿性越好。

溅射Ni16Cr2.5Al微晶涂层及其氧化行为

NiCrAl是NiCrAlY型包覆涂层的主要成分,对NiCrAl涂层的沉积形态及其氧化行为的研究具有重要科学意义.磁控溅射在不锈钢Fe18Cr9Ni0.1Ti基体上制备出Ni16Cr2.5Al微晶涂层(基体分倾斜45 和竖直90 两种方式悬挂),使用SEM/EDAX,X ray,对Ni16Cr2.5Al微晶涂层及其氧化膜进行了分析,以探索高温合金用涂层形成及其氧化膜形成机制.