高压退火对碳纳米管微结构转变的影响

利用高分辨电子显微镜研究了在高压退火条件下碳纳米管的微结构变化规律，发现在５５ＧＰａ下，７７０℃退火后即发生了明显的结构改变；在９５０℃退火２５ｍｉｎ后发现形成了类碳纳米洋葱和纳米碳条带结构．碳纳米管转变成类碳纳米洋葱可以分成几个步骤，首先碳纳米管破裂，然后形成碳纳米球，最后形成类碳纳米洋葱结构．

液态金属Ga急冷凝固中微观结构转变的模拟研究

采用分子动力学方法对液态金属Ga的快速凝固过程进行计算机模拟跟踪研究,运用HA键型指数法和原子团类型指数法分析了金属原子Ga的成键类型和形成的基本原子团结构。发现:与通常的液态金属(如Al)相反,随着温度的降低,二十面体及与二十面体相关的1551,1541键型数目明显下降;与立方体(fcc,bcc),六角密集结构相关的1421,1422键型数目明显增加;而与菱面体相关的1321,1311键型的数目却显著增加,逐渐占据优势。最后形成一种新型的以菱面体结构为主、夹杂着立方体(fcc,bcc)、六角密集(hcp)等团簇结构所组成的非晶态结构。这正是非晶态金属Ga的g(r)曲线分裂的第二峰的顺序为前低后高,而与非晶态金属Al的g(r)曲线(其分裂的第二峰的顺序为前高后低)明显不同的微观结构上的物理根源。

镁铬砖显微结构的均化

利用OM、SEM、EDAX和XRD检测方法研究了一种在隧道窑烧成带使用10年的再结合镁铬砖显微结构均化现象。原砖由电熔镁铬颗粒和铬矿颗粒组成,其显微结构是不均匀的。经过1600～1750℃长时间的相互作用,全部铬矿颗粒溶于方镁石基晶中,显微结构转变为均匀的“两相共生体”结构———含尖晶石脱溶相的方镁石固溶体。原砖中的氧化铬经蒸发而损失。

液态金属In凝固过程中微观结构转变的模拟研究

采用分子动力学方法对液态金属In的快速凝固过程进行计算机模拟跟踪研究 .运用HA键型指数法和原子成团类型指数法分析了金属原子In的成键类型和形成的原子团簇结构 .发现 :与通常的液态金属 (如Al)相反 ,随着温度的降低 ,二十面体及与二十面体相关的 1 5 5 1键越来越少 ;与四方体 ,六角密堆积相关的 1 4 2 1 ,1 4 2 2和 1 4 31键数目总和变化很小 ;而与菱面体相关的 1 32l,1 31 1 ,1 30 1和 1 2 0 1的数目却随着温度的降低而显著增加 ,逐渐占据优势 .最后形成一种新型的以菱面体结构为主、夹杂着立方体 (fcc ,bcc)、六角密集等团簇结构所组成的非晶态结构 ,而原来在金属Al的非晶态结构中占绝对优势的二十面体及各种类型多面体团簇结构 ,在此已经完全消失 .这正是非晶态金属In的g(r)曲线分裂的第二峰的顺序为前低后高 ,而与非晶态金属Al的g(r)曲线 (其分裂的第二蜂的顺序为前高后低 )

航天器损伤评估和安全管理中的多尺度力学问题

文章指出航天器的安全性涉及到材料、元件、器件、子系统、系统和整机6个层次。虽然预测和防止失效的任务是在整机层次,但是损伤却是起源于材料的微损伤这一最底层。损伤从原子层次到整机层次的在多个尺度层次上的演化诱致了整体的破坏。由此引入多尺度力学,即研究各种不同长度尺度和时间尺度相互耦合现象的科学。文章试图将力学的宏观运动方程和微结构转变的动力学方程组成统一的方程组,从而得到宏观标量损伤D与微损伤数密度n的关系。文章还指出对于航天器的抗辐射加固问题,微损伤成核和发展的特征时间,与宏观特征空间尺度,以及外加载荷的特征时间之间的耦合关系,即德博拉(Deborah)数,是判断这类损伤演化诱致失效问题的一个关键。

冷速对液态金属Ga凝固过程中微观结构演变影响的模拟研究

采用分子动力学方法对液态金属Ga凝固过程中不同冷却速率对微观结构演变的影响进行了模拟跟踪研究.运用HA键型指数法和原子成团类型指数法(CTIM)分析了金属原子Ga的成键类型和形成的基本原子团结构.结果发现,冷却速率对凝固过程中的微观结构起着非常重要的作用.在以1·0×1014,1·0×1013,1·0×1012K/s的速率冷却时,系统形成以与1311,1301键型相关的菱面体结构为主,夹杂着立方体、六角密集等其他团簇结构所构成的非晶态结构;在以1·0×1011K/s的速率冷却时,系统明显发生结晶,其结晶转变温度Tc约为198K,且冷却速率越慢,结晶转变温度Tc越高,形成以与1421键型相关的斜方晶体(经可视化分析确认)为主要构型的晶态结构.这将为研究液态金属的结晶转变过程提供一种新方法.

一种有效的创建GNG结构的方法

美国休斯顿莱斯大学的科学家们表示发射一个近乎完美的微小银立方体到坚硬的靶子上，其结构将从单晶显微结构转变成一种梯度纳米晶（GNG）结构。通过自下而上的生长方式合成每边大约为1．4μm长的单晶立方体，后在室温下，用莱斯大学先进的激光诱导弹丸冲击试验台对距离500μm的硅靶进行射击。